三相大功率电加热烘箱控制电路的改进方案

　　一种三相大功率电加热烘箱来对某种材料加热后进行锻打处理，要求温度能够加热到950°左右。原控制方案比较原始，主电路是三相交流电经一空气断路器作隔离保护，150A交流接触器作控制，分别接通三相大功率加热丝（其加热丝负载接成星形）。实测每相电流达到70A。控制电路用市售数显温控仪去控制交流接触器。据操作人员反映，该电路存在以下缺点：

　　（1）温度到达临界点后，交流接触器频繁动作，噪声很大（温度到达后的保温阶段）；（2）由于存在热惯性，温控精确度较差；（3）电炉丝经常烧坏，焊接一次电炉丝大约需要耽误一天的时间（因烘箱冷却及再加热至950℃很费时）。

　　根据以上问题，笔者拟定了一个改造方案：利用双向可控硅串在线路中来对加热丝进行加热控制。这样就可以控制可控硅的导通角来改变加热丝两端所加的电压。可以解决上述三方面的不足。具体线路如附图所示。从图中可以看出，每一相（以C相为例），其实就是通常所用的小功率双向可控硅调光、调功线路，通过试验，其同样适用于大功率（100A及以上）的双向可控硅控制电路。

　　1.工作原理
　　
　　合上三极100A的空气断路器S1及二极控制电路的断路器S2，散热风扇得电运转，对可控硅进行冷却，同时直流稳压电源及数显温控仪（购成品。图中未画出）得电，调整设定温度为950℃，此时如若烘箱温度低于设定温度时，温控仪上的开关K1（总、低）闭合，J1吸合,J1一1接通可控硅的触发电路，加热丝通电加热。K2是一个手动开关，接通J2吸合，J2—1接通短接R1，电热丝全功率加热。若将K2断开J2释放。J2-1断开，R1串在回路中，电热丝半功率加热。R2是一个24kDΩ的电阻，目的是在全功率的情况下可使可控硅两端降掉10V左右的电压，这样可以更好地保护电加热丝，使断丝的概率进一步地降低，提高生产效率。R3、C2的阻容吸收回路，以吸收可控硅在断开/导通时的过电压。

　　2.调试
　　
　　R1、W1、R2及C1，如按图示值所选择。则电加热丝两端低电压为120V、高压为210V，通过调整W使每一相电流大致相等，使三相电流基本达到平衡。元器件选用：J1、J2应选用：HH54P型、线圈电压是直流12V、有4组常开，常闭触点，要用到3组常开触点去分别控制三相；K2可用任何型号的钮子开关或自锁按钮：R1、R2、R3选用2W的电阻，W可用普通线绕或碳膜电位器待调试完成后再用2W的固定电阻换上（如3个可控硅的性能基本一致或要求不高的话可以省去W）：由于电热丝通过的最大电流是70A，所以可控硅应选用KS系列200A/1600V的双向可控硅；VD是双向触发二极管：快速熔断器在线路中是保护双向可控硅的，若为了降低成本（该产品价格较贵也不太容易买到）也可用普通的：AC/DC转换器是直流稳压电源，可以购成品，如游戏机或学习机等专用12V/1500mA的稳压电源，也可自制。图中只是画出了框图。

　　3.安装要点
　　
　　可控硅的触发电路尽可能靠近双向可控硅处安装，将J1、J2、直流稳压电源装在一个塑料盒中。3个双向可控硅连散热器固定在lOmA厚的胶木板上，再将胶木板固定在配电柜中。在配电柜的两侧合适的位置打孔，作为可控硅散热器的风道，其中一侧安装一个稍大的仪表风扇，吹向散热器，且注意配电柜两侧（风道口）不要堆积杂物，以免影响散热。

　　4.使用方法
　　
　　冷炉刚开始加热时，温控器触点总、低接通J1吸合。为了预热速度较快，K2手动扳向高（接通位置），则J2吸合。此时加热丝得到大约210V的电压进行全功率加热，待温度即将到达设定温度的临界点时，应手动将K2扳向低（断开）处，整个保温阶段始终处于半功率状态，有利于温度精确调控并能适当节电。

　　5.该装置的缺点
　　
　　由于触发电路不是过零触发。所以对电网有较明显的干扰脉冲污染。