硅碳棒开关电源半固态温度控制系统的性能
为了测试所开发的硅碳棒开关电源半固态温度控制系统的性能,进行了多次黑色金属半固态浆料制备试验,通过热电偶温度传感器对700,900,1 100,1 300,1 550 ℃模拟信号进行采集、控制,试验表明硅碳棒工作电流在升温、保温、降温时,均未超过200 A的设定值,达到了限流的目的。
当有扰动发生时,控制系统稳定、无振荡,恒温控制稳定度(0. 5 ℃。显示结果和原来的控制系统相比,超调量小、动态调整过程时间短,温度波动在士1℃之间,其温度控制效果有了较大的提高。
试验表明,设计的硅碳棒开关电源温度控制系统性能稳定,数据可靠,操作方便,为黑色金属半固态成形的实际应用和实时控制奠定了基础。可以满足黑色金属半固态大于1 500 ℃高温加热的需要;该系统性能可靠,操作方便,恒温时精度高。
通过对现有的9 000E系统控制软件及其外围电路的重新设计,低成本的实现了对新增高温箱式电阻炉的自动控制,提高了设备的实用性及低温段的功率因素。
为了满足生产检验对热处理的要求,技术中心于2008年初购买了一台RX3-40-16型高温箱式电阻炉(以下简称硅碳棒炉),该炉以硅碳棒为电热材料,工作温度0一1 600 ℃。由于硅碳棒电阻温度系数较大,其室温电阻与1 600℃时相差近15倍,电流范围为70一130A,输入电压最高与最低相差20多倍,在升温过程中电流不能超过表1的范围。
从硅碳棒的特性可以看出,硅碳棒炉特点是:1)低温时电阻小,同时工作电流只有高温下的60%,功率只有最大功率的1 /50,因此低温段升温慢、耗时长;2)要提高升温速度,同时又不降低硅碳棒的使用寿命,工作电流必须控制在表1规定的最大值内。www.zbqunqiang.cn
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