回复:真空烘烤箱加热的PID控制

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发布于 2021-10-22 11:32:25

39楼

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以下是引用李岩在2021-10-22 09:11:46的发言 >33楼

接着说加热部分(我原来一直叫做“执行部分”也不知道对不对):

1、原设计,用三相380V输入的电力调整器,调压到0-15.7V,驱动角接的三根镍铬丝(电热丝)。这个设计按说也没啥问题,我只是担心干扰,但实际上却是不行。电力调整器在这么低的工况下工作,功率因数太低了,输入端的电流太大(视在电流)。原设计选的C16断路器,理论上可以带动8KW左右的负载(功率因数0.75)。我们的最大功率只有4.2KW,当时输出20%,就是0.84KW,但C16跳闸了。废了老多的话终于给同事讲明白了什么是有功功率、无功功率、视在功率,以及这个电流的数据没有违反能量守恒。

2、现在的方案,C16断路器加上了一个分励脱扣器给三相380/20V的变压器,变压器后面加了三相200A的过零触发固态继电器,驱动角接电热丝。实际测试的结果是还算比较理想。变压器价格3000多,多多少我也不知道,SSR价格是400多,成本就算3500元吧。电缆用的是三根50mm2的,一共20米。

3、我想了一个新方案,就是把镍铬丝换成一根长的(相当于三根串联),总电阻就是0.176×3=0.528Ω,电压就变成了15.7×3=47.1V,采用可调的直流开关电源供电,0-50V连续可调的5KW开关电源,价格大约3000元,电流90A,电缆可以用25mm2的了。


大佬们帮忙看看我想的新方案行不行啊?

首先,你得对温度这个概念要清楚。

温度其实是代表材料本身分子的振动幅度。绝对零度=没有振动。

而要达成保持所需温度,其实是个热平衡的结果(加热=散热)

材料温升,就是加热>散热。

而固体温升过程,有两种方式:热传导和热辐射。

热传导:通过介质(接触),其过程和咱们电路差不多,温度梯度(电势差)越大,传热越快;介质(气体、金属导体、绝缘体)有各自的热阻。散热面积(载流截面)

热辐射:通过电磁波。在真空中的唯一传热方式。

所以,你的加热元件主要是应考虑采用哪种辐射效率最高的加热方法。(不同的被加热材料对不同频谱的接收程度大不相同。)


有一本小册子《传热学》,主要是讲原理和计算方法。

学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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