[發(fā)明專利]工業(yè)電爐的變壓器及電熱元件的接線結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011637134.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112770425A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曄
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州三川換熱器股份有限公司
• 主分類號: H05B3/08
• 分類號: H05B3/08;H01F27/29
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡;徐丹

一種工業(yè)電爐的變壓器及電熱元件的接線結(jié)構(gòu)，所述工業(yè)電爐包括多個變壓器以及多個電熱元件；其特征在于：所述變壓器以三個為一組分成多組，所述電熱元件也以三個為一組分成多組；各組變壓器與各組電熱元件一一對應(yīng)；每組電熱元件中，三個電熱元件的一端相互連接構(gòu)成等電位A點，三個電熱元件的另一端作為接變壓器端；每組變壓器中，三個變壓器的初級側(cè)分別接三相電源的三個相，而每個變壓器的次級側(cè)的一端與對應(yīng)的電熱元件組中的三個電熱元件的接變壓器端經(jīng)導(dǎo)線連接，而每個變壓器的次級側(cè)的另一端由一中線連接所述等電位A點；以此，每組變壓器的次級側(cè)為Y形接法，而每組電熱元件也為Y形接法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)電爐，具體涉及一種三相工業(yè)電阻爐的功率控制變壓器及電熱元件的接線結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

工業(yè)電爐按發(fā)熱原理分為電阻爐，感應(yīng)爐，電弧爐等多種形式。電阻爐是以電熱元件的電熱效應(yīng)發(fā)熱。電熱元件常用的材料有金屬和非金屬兩大類。金屬電熱元件材料有鎳鉻合金、鉻鋁合金、 鎢、 鉬、 鉭等，一般制成螺旋線、波形線、波形帶和 波形板。非金屬電熱元件材料有碳化硅、二硅化鉬、石墨和 碳等，一般制成 棒、 管、 板、 帶等形狀。通常這些元件的阻抗很低，工作電壓很低，而工作電流很大。在大功率電爐（MW級）中，由于爐壁散熱不均衡、工件質(zhì)量不均衡、熱容不均衡，要實現(xiàn)溫升均衡就要分區(qū)段加熱，分區(qū)段控溫。為了便于分區(qū)段控制溫度，不便把若干個電熱元件串聯(lián)起來適應(yīng)工業(yè)電壓。為了使電爐電熱元件的額定電壓與工業(yè)電壓匹配，在電熱元件與工業(yè)電網(wǎng)（變壓器）間加電爐變壓器（降壓），并設(shè)計合適的變比，使電熱元件的額定電壓與工業(yè)電壓就匹配起來。

電爐控溫模式：工業(yè)電爐溫度自動控制常用調(diào)節(jié)模式有二位式、三位式、比例、比例積分和比例積分微分等幾種，其中：

1)二位式調(diào)節(jié)--它只有開、關(guān)兩種狀態(tài)，當(dāng)爐溫低于限給定值時執(zhí)行器全開；當(dāng)爐溫高于給定值時執(zhí)行器全閉，執(zhí)行器一般選用接觸器。

2）三位式調(diào)節(jié)—（略）

3）比例調(diào)節(jié)（P調(diào)節(jié)）—（略）

4）比例積分（PI）調(diào)節(jié)—（略）

5)比例積分微分（PID）調(diào)節(jié)，比例調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)和微分調(diào)節(jié)的組合稱為比例積分微分調(diào)節(jié)，一般采用可控硅(雙向)為執(zhí)行器，調(diào)節(jié)速度快，電爐溫度波動幅度小。

傳統(tǒng)的溫度控制采用帶有機械觸點的繼電器的分時段間歇（通斷時間間隔在千百個周波以上）供電來控制溫度，溫度波動幅度大，控制精度低，現(xiàn)在多采用可控硅（晶閘管）調(diào)相（通斷時間間隔在半個周波內(nèi)）來控制溫度，溫度波動幅度小，控制精度高。為了充分發(fā)揮電源變壓器的容量，為了電網(wǎng)三相平衡，大功率電爐大多是三相電爐，并盡可能使三相上的負(fù)荷均衡。那么電爐變壓器（次級）與電熱元件的傳統(tǒng)的接法是每個電爐變壓器與其對應(yīng)的電熱元件獨立接成閉合回路，接法簡單有效，適合用于對溫度控制精度不高的，即使用帶有機械觸點的繼電器的分時段間歇供電來控制溫度的場合。而現(xiàn)在要采用可控硅調(diào)相調(diào)壓（調(diào)功率）來控制溫度了，可以按上述傳統(tǒng)的接法接，但如此接法采用導(dǎo)線數(shù)量多，特別是對于100V以下低壓大電流電爐，其導(dǎo)線需要采用200平方以上，成本很高、且線路損耗很大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)電爐的變壓器及電熱元件的接線結(jié)構(gòu)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種工業(yè)電爐的變壓器及電熱元件的接線結(jié)構(gòu)，所述工業(yè)電爐包括多個變壓器以及多個電熱元件；所述變壓器以三個為一組分成多組，所述電熱元件也以三個為一組分成多組；各組變壓器與各組電熱元件一一對應(yīng)；

每組電熱元件中，三個電熱元件的一端相互連接構(gòu)成等電位A點，三個電熱元件的另一端作為接變壓器端；

每組變壓器中，三個變壓器的初級側(cè)分別接三相電源的三個相，而每個變壓器的次級側(cè)的一端與對應(yīng)的電熱元件組中的三個電熱元件的接變壓器端經(jīng)導(dǎo)線連接，而每個變壓器的次級側(cè)的另一端由一中線連接所述等電位A點；

以此，每組變壓器的次級側(cè)為Y形接法，而每組電熱元件也為Y形接法。