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修改日期: 2024-04-28 09:20
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详细介绍
 用PLC控制的开环电加热系统,在电网电压恒定的条件下,通常用电加热装置通电的某一设定时间,获得对应的一个被控制的加热温度。由于电力系统的负荷经常变化,电网电压很难保持恒定。工作于偏离额定电压条件下的电热元件,其功率发生改变,对应某一设定的加热时间,被控制的加热温度将发生改变,从而使电加热系统的控制精度受到影响。本文提出加热时间根据电压波动校正的方法和程度,使电压波动时加热温度近似不变,从而大大提高控制精度。

一、电压波动与热补偿时间的关系

本方法的实质是,电压低于额定值时,延长加热时间;电压高于额定值时,减少加热时间, 使电压波动时,热能和加热温度近似不变。

对于电阻炉或感应电炉,当电压波动发生在额定电压附近(±10%),发热器件可以近似认为是线性的。发热量Q与电压U,加热时间t的关系为:

Q=KU2t    (1)

式中:K为决定于发热器件的常数。

将上式求导得:

    (2)

式(2)说明,当ΔU/U=10%时,ΔQ/Q=20%。例如,设Ur为额定电压,对应,当U=1.1Ur,则

从式(1)可知,当U与t两个变量均发生变化而Q值要求不变,即:

2KUtdU+KU2dt=0

近似得: Δt=-2tΔU/U   (3)

式(3)即电加热补偿时间Δt计算公式。

例如ΔU=0.1Ur,由式(3)计算得补偿时间Δt=-0.2t,而发热量 Q=K(1.1Ur)2×(1-0.2)t=0.968Qr。可见补偿时间的引入,使电压波动时发热量Q近似恒定,大大提高控制精度。

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