如何通過(guò)控制器來(lái)控制真空爐中的加熱過(guò)程？
通過(guò)GPC功率控制器實(shí)時(shí)過(guò)程控制報(bào)警和診斷功能，來(lái)對(duì)三相石墨加熱器進(jìn)行準(zhǔn)確的功率控制。
1工藝過(guò)程
真空爐廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)工業(yè)和研究實(shí)驗(yàn)室，尤其是那些需要精確高溫?zé)崽幚淼慕饘?鋼/陶瓷零件，而且退火、釬焊、燒結(jié)過(guò)程中要求的一致性和低污染工藝均需要在真空爐中進(jìn)行。
爐腔中的真空狀態(tài)是通過(guò)抽走空氣端的氣體而形成的，目的是為了防止產(chǎn)品的氧化，熱量的損失，因此需要消除任何污染源。通常使用氬氣等惰性氣體在爐內(nèi)完成所需過(guò)程后再將處理過(guò)的金屬快速冷卻到非冶金水平（低于 200°C）。
圖1-工藝過(guò)程
2生產(chǎn)挑戰(zhàn)
石墨加熱元件可以在惰性或真空環(huán)境下超過(guò)2000°C（3632°F）的溫度中工作。這是一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程，必須以自動(dòng)模式去進(jìn)行。由于非線性/標(biāo)準(zhǔn)的工作條件，電源控制器必須智能化，并在考慮到以下條件的情況下運(yùn)行：
01石墨電阻曲線
溫度從20°C(68°F)上升至500°C(932°F)左右時(shí)，電阻值下降約20%，達(dá)到3000°C(5432°F)時(shí)，電阻值可達(dá)20°C(68°F)時(shí)測(cè)量值的1.4倍。
02加熱器工作電壓24/70Vac
需要變壓器380/480Vac：24/70Vac
03預(yù)測(cè)性維護(hù)
加熱器和電源控制器的實(shí)時(shí)診斷，以防止損壞、短路和隨之而來(lái)的設(shè)備停機(jī)。
3產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)
GPC控制器功能
可配置的可控硅（晶閘管）點(diǎn)火方式 可配置控制模式，以適應(yīng)加熱器的不同電阻曲線，包括電流限制和功率反饋三相兩線/三線控制 連接方式：最常用的以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線輸入信號(hào)：手動(dòng)、0-10V/4-20mA，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線輸入通過(guò)PC/或手持終端配置電源控制器
GPC功率控制器
各種診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)
通過(guò)12個(gè)嵌入式熱敏電阻對(duì)控制器的電源終端進(jìn)行連續(xù)溫度監(jiān)測(cè)加熱器斷電報(bào)警和定制電源控制方案監(jiān)控線路電壓、線路頻率、負(fù)載電流、負(fù)載阻抗和負(fù)載功率
解決方案
GPC功率控制器為可控硅提供所需的控制模式，并驅(qū)動(dòng)變壓器。
功率反饋控制功能
需要在加熱器冷卻時(shí)啟動(dòng)窯爐，以避免損壞石墨加熱器。讓傳輸?shù)郊訜崞鞯墓β时３趾愣ǎa(bǔ)償電壓變化和加熱器氧化引起的歐姆值變化（最多+30%）。
圖2-功率反饋方案
變壓器控制：延時(shí)觸發(fā)
為了避免變壓器產(chǎn)生"浪涌電流"，初始電流可能是額定負(fù)載電流的6-10倍。專(zhuān)用的延時(shí)觸發(fā)功能可在第一個(gè)周期插入觸發(fā)延時(shí)，以便耗盡殘磁。
圖3-延遲觸發(fā)功能
預(yù)測(cè)性維護(hù)
電纜連接松動(dòng)等問(wèn)題會(huì)隨著時(shí)間的推移可能會(huì)造成嚴(yán)重后果。如果控制不當(dāng)，熱量升高，連接處會(huì)開(kāi)始熔化或產(chǎn)生火花，從而引發(fā)火災(zāi)。GPC提供的預(yù)測(cè)性維護(hù)功能可以測(cè)量所有電力電纜夾線的過(guò)溫情況，以防止危險(xiǎn)的發(fā)生。
自動(dòng)學(xué)習(xí)加熱器斷電警報(bào)功能
HB報(bào)警限值取決于負(fù)載類(lèi)型/連接和點(diǎn)火模式。此外，每個(gè)受控相位的閾值也可能不同。
自學(xué)習(xí)報(bào)警閾值功能可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、快速和安全的配置。GPC通過(guò)功率輸出百分值列表自動(dòng)啟動(dòng)電流讀取程序，并自動(dòng)設(shè)置合適的閾值
優(yōu)化配置
與三線控制相比，三相負(fù)載的兩線控制具有成本優(yōu)勢(shì)。它還能節(jié)省控制設(shè)備的空間，減少晶閘管產(chǎn)生的熱量。
圖4-三相兩線控制
