硅铝材料的温度一电阻特性如图1所示。

    从图1可见:硅碳棒炉在低温区(镇300 ℃)等效电阻很小，例如8kW以上的硅碳棒炉，低温区等效电阻<1n，近似于短路状态。随着温度的增加，硅碳棒炉等效电阻呈非线性增加，变化率较大;当炉温超过800℃以后，其等效电阻随温度增加的变化率很小。硅碳棒炉的这一特性，直接影响升温过程和保温的静动态性能。低温区易于造成过电流、大功率，对硅碳棒的寿命不利;在中温区(300--800 ℃ )，电炉等效电阻随温度变化大，对于需要在中温区设置保温段的使用场合，其控制效果很不理想;在高温区，虽然硅铂炉等效电阻变化很小，但是在高温区炉温每升高1℃所需热量比其他区要大得多，往往造成在高温区电炉加热功率不足，影响升温速度和控制精度。

    硅碳棒炉控制系统如图2所示。

    其中，虚线框部分是自制的以8098微处理器为核心的专用控温模块，具有8路数字输出，4路模入通道，配置RS-232通讯接口，I_En(或I_cn >显示器和组态功能键插座等。模糊控制器以温度偏差。和温度偏差变化率。:为输入量，其输出作为功率调节器的给定值。温度信号经放大Kp器放大后转化为数字量，形成温度闭环。由于硅碳棒炉的电功率P二护R(R为等效电阻)，所以取硅碳棒炉的电流信号作为功率调节器的反馈量，其输出为△t，作为数字触发器的定时时间。系统中的调功器采用移相式双向SCR调功装置，数字触发器产生可控硅的同步触发脉冲，电炉功率P(P=R)与可控硅的控制角a关系见式(1)。

    在单相双向可控硅交流调压电路中，电阻负载下，一个可控硅的电流平均值为〔1,2]式中，U;为电源电压有效值;;a为可控硅的控制角(0簇a簇动;R为硅碳棒炉的等效电阻。一个可控硅的电流有效值为:负载功率(电炉功率)为:式中，P,=U,2/R为双向可控硅全导通功率。根据式(2 ) , SCR触发脉冲相位的变化使电炉功率变化，从而达到控制电炉温度的目的。www.zbqunqiang.cn