電阻爐溫度控制


根據某些限制,有多種方法可以控制電阻加熱在爐或烤箱中某些選定點的溫度。可能需要進行電阻加熱的溫度控制,以保持爐溫恆定或根據需要改變爐溫,並且可以透過手動或自動方式進行。

對於電阻爐或烤箱,產生的熱量由下式給出:

$$\mathrm{\mathit{H}\:=\:\mathit{I^{\mathrm{2}}Rt}\:=\:\frac{\mathit{V^{\mathrm{2}}}\mathit{t}}{\mathit{R}}}$$

因此,可以透過以下任何一種方法控制電阻爐的溫度:

  • 透過間歇開關或開/關控制

  • 透過改變電路配置

  • 透過改變施加的電壓

  • 透過改變加熱元件的數量

間歇開關

在間歇開關方法中,可以透過在一段時間內關閉輸入電源來停止電阻爐的溫度升高超過所需限制。即使在關閉輸入電源後,在完全封閉的爐中,溫度也會在一定程度上升高。一段時間後,爐溫開始下降。當爐溫再次達到預定的低值時,輸入電源再次接通。

由於在這種電阻加熱溫度控制方法中,整個爐子都處於接通和斷開狀態。因此,在開關控制處會產生大量的電弧。圖 1 顯示了間歇開關或開/關控制對溫度隨時間變化的影響。

電路配置的變化

透過改變電路配置,可以控制電阻爐的溫度。

  • 對於三相電路,當加熱元件連線成星形時,它會產生較少的熱量,而當連線成三角形時,它會產生更多的熱量。

  • 對於單相電路,溫度變化是透過加熱元件的串並聯組合實現的。

施加電壓的變化

從上面的熱量方程式可以清楚地看出,施加電壓的變化會改變功率損耗,從而改變爐溫。有兩種方法可以改變施加的電壓:

  • 當爐子透過具有高壓初級的變壓器供電時,建議在高壓側進行分接控制,因為變壓器在這側的電流幅度較小。透過選擇合適的初級分接,可以增加或降低次級繞組上的電壓,從而導致爐溫發生變化。

  • 自動變壓器控制 - 下圖顯示了用於電阻爐溫度控制的自耦變壓器控制方法的電路。此方法用於非常小的電阻爐。在這種方法中,自耦變壓器用於改變施加到電阻爐的電壓,從而改變爐溫。

加熱元件數量的變化

在這種電阻加熱溫度控制方法中,加熱電路中的加熱元件數量發生了變化。為了降低溫度,減少加熱元件的數量;為了提高溫度,在電源電路中使用更多數量的加熱元件。

更新於:2022年3月17日

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