ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕЧИ СОПРОТИВЛЕНИЯ И ИХ ОСОБЕННОСТИ 9
2 СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ 13
2.1 Анализ технoлoгических режимов ЭПС и требования к их автоматизации 13
2.2 Способы регулирования температуры и мощности ЭПС 22
2.3 Влияние импульсного регулирования мощности на питающую сеть 32
3 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ
ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ЭПС 36
3.1. Разработка системы импульсного многоканального регулирования мощности
ЭПС 36
3.2. Показатели качества электроэнергии при регулировании мощности ЭПС 41
3.3. Сравнительный анализ энергетических характеристик регулирования мощности
ЭПС при различных способах регулирования 43
3.4 Анализ энергетических характеристик регуляторов мощности ЭПС при трехфазном питании 53
3.4 Выводы по главе 3 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 65
Электрические печи сопротивления классифицируются по рабочей температуре и делятся на высокотемпературные, среднетемпературные и низко-температурные
К среднетемпературным печам могут быть отнесены печи от 700 до 1250 °С. В этом интервале температур теплопередача излучением является доминирующей. Верхняя граница температур этих печей определяется возможностью применения металлических нагревателей, способных работать в окислительной среде. Среднетемпературные термические печи чрезвычайно разнообразны. Лишь немногие типы из них выпускаются сериями, являясь в некоторой степени универсальными, значительно больше существуют индивидуальные типы печей, приспособленные к нагреву определенных изделий. Рассмотрим типы печей прежних лет, которые все еще встречаются на предприятиях машиностроения и новые печи, представляющие основные направления современного печестроения. В данной работе мы рассматриваем распространённую средне-температурную камерную печь сопротивления СНЗ-8,5.17.5/10 с фазоимпульсным регулированием, эта камерная электропечь сопротивления периодического действия, с окислительной атмосферой, с размерами рабочего пространства 850х1700х500 мм, максимальная температура нагрева 1000°С, производительность печи 300 кг/ч., питание нагревателей осуществляется от трехфазной сети через трансформатор, т.к. данная печь имеет низкие энергетические показатели, за счет замены регулятора, будем повышать энергетические характеристики и уменьшать энергетические потери печи.
Целью данной дипломной работы является повышение энергетический эффективности систем автоматического регулирования температуры электрические печи сопротивления путем перехода к многоканальному синхронизированному широтно-импульсному регулированию мощности.
В работе мы проводим анализ существующих способов тиристорного регулирования мощности электрической печи сопротивления и отыскание путей повышения энергетической эффективности такого регулирования, за счет перехода с одноконального регулятора мощности на многоканальный.
В данной дипломной работе были использованы программы, такие как MathCAD и MATLAB, на основе их, был проведен анализ предложенного алгоритма управления в регулятора температуры, обеспечивающего улучшения энергетических показателей установок электропечей сопротивления при переходе к двухканальному синхронизированному широтно-импульсному регулированию мощности, и приведены исследования энергетических и точностных показателей системы регулирования температуры ЭПС при использовании в качестве исполнительного устройства предложенного регулятора. Основные результаты работы можно сформулировать следующим образом:
1. На основе сравнительного проведенного анализа показано, что широтно-импульсное мощности регулирование, потребляемой ЭПС, предпочти-тельным является по соображениям влияния на питающую сеть в сравнении с фазоимпульсным и при этом не к существенному приводит снижению точностных показателей температуры регулятора, однако необходимо улучшение дальнейшее энергетических показателей за счет уменьшения бестоковых пауз.
2. Показано, что предложенный способ многоканального синхронизированного широтно-импульсного регулирования мощности ЭПС уменьшает в сравнении с одноканальным регулированием величину бестоковых пауз при работе регулятора, уменьшает неравномерность нагрузки, улучшает энергетические показатели, снижает потребляемую полную мощность во всем диапазоне регулирования, повышает точность регулирования температуры.
3. На основе анализа энергетических характеристик при двухканальном синхронизированном широтно-импульсном регулировании с неравномерным разделением нагревателей ЭПС по мощности показано, что улучшение энергетических показателей в сравнении с традиционными способами регулирования имеет место и при разделении мощности нагревателей на неравные секции, однако наилучшие результаты достигаются в случае секций одинаковой мощности.
4.На основе анализа энергетических характеристик при двухканальном синхронизированном широтно-импульсном регулировании для случая трехфазного питания нагревателей установлено, что предложенный способ позволяет улучшить энергетические показатели регулятора температуры ЭПС и в случае трехфазного питания с различными схемами подключения.
Выпускная квалификационная работа была выполнена в полном техническом объеме.
