电阻炉温度控制
根据某些限制,有多种方法可以控制电阻加热在炉或烤箱中某些选定点的温度。可能需要进行电阻加热的温度控制,以保持炉温恒定或根据需要改变炉温,并且可以通过手动或自动方式进行。
对于电阻炉或烤箱,产生的热量由下式给出:
$$\mathrm{\mathit{H}\:=\:\mathit{I^{\mathrm{2}}Rt}\:=\:\frac{\mathit{V^{\mathrm{2}}}\mathit{t}}{\mathit{R}}}$$
因此,可以通过以下任何一种方法控制电阻炉的温度:
通过间歇开关或开/关控制
通过改变电路配置
通过改变施加的电压
通过改变加热元件的数量
间歇开关
在间歇开关方法中,可以通过在一段时间内关闭输入电源来停止电阻炉的温度升高超过所需限制。即使在关闭输入电源后,在完全封闭的炉中,温度也会在一定程度上升高。一段时间后,炉温开始下降。当炉温再次达到预定的低值时,输入电源再次接通。
由于在这种电阻加热温度控制方法中,整个炉子都处于接通和断开状态。因此,在开关控制处会产生大量的电弧。图 1 显示了间歇开关或开/关控制对温度随时间变化的影响。
电路配置的变化
通过改变电路配置,可以控制电阻炉的温度。
对于三相电路,当加热元件连接成星形时,它会产生较少的热量,而当连接成三角形时,它会产生更多的热量。
对于单相电路,温度变化是通过加热元件的串并联组合实现的。
施加电压的变化
从上面的热量方程式可以清楚地看出,施加电压的变化会改变功率损耗,从而改变炉温。有两种方法可以改变施加的电压:
当炉子通过具有高压初级的变压器供电时,建议在高压侧进行分接控制,因为变压器在这侧的电流幅度较小。通过选择合适的初级分接,可以增加或降低次级绕组上的电压,从而导致炉温发生变化。
自动变压器控制 - 下图显示了用于电阻炉温度控制的自耦变压器控制方法的电路。此方法用于非常小的电阻炉。在这种方法中,自耦变压器用于改变施加到电阻炉的电压,从而改变炉温。
加热元件数量的变化
在这种电阻加热温度控制方法中,加热电路中的加热元件数量发生了变化。为了降低温度,减少加热元件的数量;为了提高温度,在电源电路中使用更多数量的加热元件。