ઇલેક્ટ્રિક ઓવનમાં સ્વચાલિત તાપમાન નિયંત્રણ

ઇલેક્ટ્રિક રેઝિસ્ટન્સ ફર્નેસમાં, મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, તાપમાન નિયંત્રણનો સૌથી સરળ પ્રકારનો ઉપયોગ થાય છે - બે-પોઝિશન કંટ્રોલ, જેમાં કંટ્રોલ સિસ્ટમનું એક્ઝિક્યુટિવ તત્વ - સંપર્કકર્તા પાસે ફક્ત બે અંતિમ સ્થિતિ છે: «ચાલુ» અને «બંધ» .

ચાલુ સ્થિતિમાં, ભઠ્ઠીનું તાપમાન વધે છે, કારણ કે તેની શક્તિ હંમેશા માર્જિન સાથે પસંદ કરવામાં આવે છે, અને અનુરૂપ સ્થિર-સ્થિતિનું તાપમાન તેના સંચાલન તાપમાન કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધી જાય છે. જ્યારે બંધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીનું તાપમાન ઝડપથી ઘટે છે.

કંટ્રોલર-ફર્નેસ સિસ્ટમમાં કોઈ ગતિશીલ વિલંબ ન હોય તેવા આદર્શ કેસ માટે, ઑન-ઑફ કંટ્રોલરનું ઑપરેશન ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 1, જેમાં ભઠ્ઠીના તાપમાનની સમયસર અવલંબન ઉપલા ભાગમાં આપવામાં આવે છે, અને નીચલા ભાગમાં તેની શક્તિમાં અનુરૂપ ફેરફાર.

ચોખા. 1. બે-સ્થિતિ તાપમાન નિયમનકારના સંચાલનની આદર્શ યોજના

જ્યારે ભઠ્ઠી ગરમ થાય છે, ત્યારે શરૂઆતમાં તેની શક્તિ સ્થિર અને નજીવી જેટલી હશે, તેથી જ્યારે તે Tbutt + ∆t1 મૂલ્ય સુધી પહોંચે ત્યારે તેનું તાપમાન બિંદુ 1 સુધી વધશે. આ બિંદુએ, નિયમનકાર કાર્ય કરશે, સંપર્કકર્તા ભઠ્ઠી બંધ કરશે અને તેની શક્તિ શૂન્ય થઈ જશે. પરિણામે, જ્યાં સુધી ડેડ ઝોનની નીચલી મર્યાદા ન પહોંચી જાય ત્યાં સુધી ભઠ્ઠીનું તાપમાન વળાંક 1-2 સાથે ઘટવાનું શરૂ થશે. આ બિંદુએ, ભઠ્ઠી ફરીથી ચાલુ થશે અને તેનું તાપમાન ફરીથી વધવાનું શરૂ થશે.

આમ, બે સ્થિતિઓના સિદ્ધાંત અનુસાર ભઠ્ઠીના તાપમાનને નિયંત્રિત કરવાની પ્રક્રિયામાં નિયંત્રકના ડેડ ઝોન દ્વારા નિર્ધારિત સમયાંતરે +∆t1, -∆t1 માં સેટ મૂલ્યની ફરતે આરી વળાંક સાથે તેના ફેરફારનો સમાવેશ થાય છે.

ભઠ્ઠીની સરેરાશ શક્તિ તેના ચાલુ અને બંધ રાજ્યના સમય અંતરાલોના ગુણોત્તર પર આધારિત છે. જેમ જેમ ભઠ્ઠી ગરમ થાય છે અને ચાર્જ થાય છે તેમ, ફર્નેસ હીટિંગ કર્વ વધુ ઊંચો બનશે અને ભઠ્ઠી ઠંડક વળાંક ચપટી બનશે, તેથી ચક્ર અવધિનો ગુણોત્તર ઘટશે અને તેથી સરેરાશ પાવર પાવ પણ ઘટશે.

દ્વિ-સ્થિતિ નિયંત્રણ સાથે, પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીની સરેરાશ શક્તિ સતત તાપમાન જાળવવા માટે જરૂરી શક્તિ સાથે હંમેશા ગોઠવાય છે. આધુનિક થર્મોસ્ટેટ્સના ડેડ ઝોનને ખૂબ જ નાનો બનાવી શકાય છે અને તેને 0.1-0.2 ° સે પર લાવી શકાય છે. જો કે, કંટ્રોલર-ફર્નેસ સિસ્ટમમાં ગતિશીલ વિલંબને કારણે ભઠ્ઠીના તાપમાનમાં વાસ્તવિક વધઘટ અનેક ગણી વધારે હોઈ શકે છે.

આ વિલંબનો મુખ્ય સ્ત્રોત થર્મોકોપલ સેન્સરની જડતા છે, ખાસ કરીને જો તે બે રક્ષણાત્મક શેલો, સિરામિક અને મેટલથી સજ્જ હોય.આ વિલંબ જેટલો વધારે છે, હીટરના તાપમાનની વધઘટ નિયંત્રકના ડેડબેન્ડ કરતાં વધુ થાય છે. વધુમાં, આ ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તાર ભઠ્ઠીની વધારાની શક્તિ પર ખૂબ નિર્ભર છે. ભઠ્ઠીની સ્વિચિંગ પાવર એવરેજ પાવર કરતાં વધી જાય છે, આ વધઘટ વધુ હોય છે.

આધુનિક સ્વચાલિત પોટેન્શિઓમીટરની સંવેદનશીલતા ખૂબ ઊંચી છે અને કોઈપણ જરૂરિયાતને પૂરી કરી શકે છે. તેનાથી વિપરીત, સેન્સરની જડતા મોટી છે. આમ, રક્ષણાત્મક કવર સાથે પોર્સેલેઇન ટિપમાં પ્રમાણભૂત થર્મોકોલ લગભગ 20-60 સેકંડનો વિલંબ ધરાવે છે. તેથી, તાપમાનની વધઘટ અસ્વીકાર્ય હોય તેવા કિસ્સામાં, અસુરક્ષિત ઓપન-એન્ડેડ થર્મોકોલનો ઉપયોગ સેન્સર તરીકે થાય છે. જો કે, સેન્સરને સંભવિત યાંત્રિક નુકસાન, તેમજ ઉપકરણોમાં થર્મોકોલ દ્વારા લિકેજ કરંટને કારણે આ હંમેશા શક્ય નથી, જેના કારણે તે ખામીયુક્ત થાય છે.

પાવર રિઝર્વમાં ઘટાડો હાંસલ કરવો શક્ય છે જો ભઠ્ઠી ચાલુ અને બંધ ન હોય, પરંતુ એક પાવર સ્ટેજથી બીજામાં સ્વિચ કરવામાં આવે, અને ઉચ્ચ સ્ટેજ ભઠ્ઠી દ્વારા વપરાશમાં લેવાયેલી શક્તિ કરતાં થોડો વધારે હોવો જોઈએ, અને નીચું - ઘણું ઓછું નથી. આ કિસ્સામાં, ભઠ્ઠીના હીટિંગ અને ઠંડક વણાંકો ખૂબ સપાટ હશે અને તાપમાન ભાગ્યે જ ઉપકરણના ડેડ ઝોન કરતાં વધી જશે.

એક પાવર સ્ટેજથી બીજા પાવર સ્ટેજ પર આવી સ્વિચ કરવા માટે, ફર્નેસ પાવરને સરળતાથી અથવા પગલાઓમાં ગોઠવવામાં સક્ષમ હોવું જરૂરી છે. આવા નિયમન નીચેની રીતે કરી શકાય છે:

1) ફર્નેસ હીટરને સ્વિચ કરવું, ઉદાહરણ તરીકે, "ત્રિકોણ" થી "સ્ટાર" પર.આવા ખૂબ જ રફ નિયમન તાપમાનની એકરૂપતાના ઉલ્લંઘન સાથે સંકળાયેલા છે અને તેનો ઉપયોગ ફક્ત ઘરેલુ ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ ઉપકરણોમાં થાય છે,

2) એડજસ્ટેબલ સક્રિય અથવા પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રતિકાર સાથે ભઠ્ઠી સાથે શ્રેણી જોડાણ. આ પદ્ધતિ ખૂબ મોટી ઉર્જા નુકશાન અથવા ઇન્સ્ટોલેશનના પાવર ફેક્ટરમાં ઘટાડા સાથે સંકળાયેલ છે,

3) વિવિધ વોલ્ટેજ સ્તરો પર ભઠ્ઠી સ્વિચિંગ સાથે રેગ્યુલેટીંગ ટ્રાન્સફોર્મર અથવા ઓટોટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા ભઠ્ઠીને પાવરિંગ. અહીં, નિયમન પણ પગલાવાર અને પ્રમાણમાં બરછટ છે, કારણ કે સપ્લાય વોલ્ટેજનું નિયમન કરવામાં આવે છે, અને ભઠ્ઠીની શક્તિ આ વોલ્ટેજના ચોરસના પ્રમાણમાં છે. વધુમાં, વધારાના નુકસાન (ટ્રાન્સફોર્મરમાં) અને પાવર ફેક્ટરમાં ઘટાડો,

4) સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો સાથે તબક્કા નિયંત્રણ. આ કિસ્સામાં, ભઠ્ઠી thyristors દ્વારા સંચાલિત થાય છે, જેનો સ્વિચિંગ એંગલ કંટ્રોલ સિસ્ટમ દ્વારા બદલાય છે. આ રીતે, સતત નિયંત્રણ પદ્ધતિઓ - પ્રમાણસર, અભિન્ન, પ્રમાણસર-અવિભાજ્યનો ઉપયોગ કરીને, લગભગ વધારાના નુકસાન વિના, વિશાળ શ્રેણી પર ભઠ્ઠીની શક્તિનું સરળ નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરવું શક્ય છે. આ પદ્ધતિઓ અનુસાર, દરેક ક્ષણ માટે, ભઠ્ઠી દ્વારા શોષાયેલી શક્તિ અને ભઠ્ઠીમાં છોડવામાં આવતી શક્તિ વચ્ચેના પત્રવ્યવહારને પૂર્ણ કરવું આવશ્યક છે.

ઇલેક્ટ્રિક ઓવનમાં તાપમાન નિયંત્રણની તમામ પદ્ધતિઓમાં સૌથી વધુ અસરકારક છે થાઇરિસ્ટર રેગ્યુલેટર સાથે પલ્સ રેગ્યુલેશન.

ફર્નેસ પાવરની પલ્સ કંટ્રોલ પ્રક્રિયા ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 2. thyristors ની ઓપરેટિંગ આવર્તન ઇલેક્ટ્રિક પ્રતિકાર ભઠ્ઠીના થર્મલ જડતાને આધારે પસંદ કરવામાં આવે છે.

ચોખા. 2.થાઇરિસ્ટર પલ્સ તાપમાન નિયંત્રક ઇલેક્ટ્રિક પ્રતિકાર ભઠ્ઠી

હૃદયના ધબકારા નિયંત્રિત કરવાની ત્રણ મુખ્ય પદ્ધતિઓ છે:

- સ્વિચિંગ ફ્રીક્વન્સી પર પલ્સ કંટ્રોલ — ek = 2ev (જ્યાં ek એ સપ્લાય નેટવર્ક વર્તમાનની આવર્તન છે) થાઇરિસ્ટરની ઇગ્નીશનની ક્ષણમાં ફેરફાર સાથે તેને ફેઝ પલ્સ અથવા ફેઝ (વળાંક 1) કહેવામાં આવે છે,

- વધેલી સ્વિચિંગ આવર્તન સાથે પલ્સ નિયમન શક્ય છે

— ઘટાડો સ્વિચિંગ આવર્તન સાથે પલ્સ નિયમન (વળાંક 3).

પલ્સ કંટ્રોલ દ્વારા, વપરાશમાં લેવાયેલી ભઠ્ઠી અને નેટવર્કમાંથી પાવર સપ્લાયનું પાલન સુનિશ્ચિત કરીને, વધારાના નુકસાન વિના વિશાળ શ્રેણી પર સરળ પાવર નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરવું શક્ય છે.

ચોખા. 3. સતત તાપમાન નિયમનકારનું કનેક્શન ડાયાગ્રામ

સર્કિટના મુખ્ય ઘટકો: BT — થાઈરિસ્ટર બ્લોક જેમાં 6 થાઈરિસ્ટરનો સમાવેશ થાય છે, ભઠ્ઠીના દરેક તબક્કામાં બે સમાંતર રીતે જોડાયેલા હોય છે, પરંતુ — થાઈરિસ્ટર કંટ્રોલ બ્લોક, થાઈરિસ્ટર કંટ્રોલ ઈલેક્ટ્રોડ્સ માટે સિગ્નલ જનરેટ કરે છે, PTC — હીટ કંટ્રોલ ડિવાઇસ, પ્રાપ્ત કરે છે. તાપમાન સેન્સરમાંથી સંકેત, પ્રક્રિયાઓ અને આઉટપુટ NO, PE — પોટેન્ટિઓમીટર તત્વમાં વિસંગતતા દર્શાવે છે, ડીટી સિગ્નલ, DT — તાપમાન સેન્સર (થર્મોકોપલ), ISN — સ્ટેબિલાઈઝ્ડ DC વોલ્ટેજ સ્ત્રોત પર આધાર રાખીને, મિકેનિકલ ટ્રાન્સમિશન સાથે ED દ્વારા ખસેડવામાં આવેલ સ્લાઈડર ધરાવે છે. KL — રેખીય સંપર્કકર્તા, VA1, VA2 — સર્કિટને શોર્ટ સર્કિટથી બચાવવા માટે સ્વચાલિત સ્વિચ.