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干式变压器温度控制器

仪器信息网干式变压器温度控制器专题为您提供2024年最新干式变压器温度控制器价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括干式变压器温度控制器参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的干式变压器温度控制器您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合干式变压器温度控制器相关的耗材配件、试剂标物,还有干式变压器温度控制器相关的最新资讯、资料,以及干式变压器温度控制器相关的解决方案。

干式变压器温度控制器相关的论坛

  • 油浸式变压器与干式变压器的比较

    油浸式变压器与干式变压器的最大区别就是有没有油,而由于油是液体,具有流动性,油浸式变压器就一定是有外壳的,外壳内部是变压器油,油中浸泡着变压器的线圈,从外面是看不到变压器的线圈的。而干式变压器没有油,就不用外壳了,能直接看到变压器的线圈。 油浸式变压器上面有油枕,内部存放着变压器油,但现在新式油浸变压器也有不带油枕的变压器生产。干式变压器与大气直接接触,适应于比较干燥而洁净的室内,相对湿度不应超过,相对于油式变压器,干式变压器因没有油,也就没有火灾、爆炸、污染等问题,故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。干式变压器和油浸式变压器的区别还在于干式变压器较为轻便、容易搬运。油浸式变压器较重,但是要求容量大,负载大,稳定,用油浸式变压器较好。 油浸式变压器为了散热方便,也就是为了内部绝缘油的流动散热方便,在外部设计了散热器,就象散热片一样,而干式变压器却没有这个散热器,散热靠变压器线圈下面的风机,该风机有点象家用空调的室内机。油浸式变压器由于防火的需要,一般安装在单独的变压器室内或室外,而干式变压器肯定安装在室内,一般情况下安装在低压配电室内,和低压配电柜并排安装。

  • 【求助】如何用变压器控制电热板的温度?

    电热板消解的时候温度控制是个难点。我这次在北京参加原子荧光培训好像有个老师讲过加个变压器用电压可以控制电热板的温度的。我的电热板是低温、中温、高温三档额定功率是3.6kw请问如何用变压器控制消解温度?

  • 【分享】干式站用变压器存在的问题及设计选型安装建议

    1 引言随着电力技术的发展和科技进步, 人们对电力变压器运行的安全、防火、无污染、少维护和使用寿命等要求越来越高。由于干式变压器采用阻燃型绝缘材料,不存在液体泄漏和污染环境的问题,且干式变压器结构简单,维护和检修较油浸变压器方便,同时因其具有体积小、重量轻、占用空间少、安装方便、低损耗及使用寿命长等特点, 因而得到了越来越广泛的应用。干式变压器在平顶山地区的推广应用起步较晚, 但干式变压器作为站用变, 自2000 年以来在110kV 及以上变电站得到了广泛应用。平顶山供电公司现有35kV 及以上变电站53 座,其中有21 座变电站的29 台站用变采用了干式变压器,干式变的型号主要是SC(B),容量达9 000 kVA。近两年来,新建变电站的站用变一般采用干式变压器。2 干式站用变压器运行现状及存在的问题平顶山供电公司现有干式变压器38 台,有的放置在室内自带防护外壳,也有的直接布置在柜体内,运行条件各异,但总的来说现场实际运行情况良好,故障率较低,但是也发生了一些故障和异常。2.1 温升对干式变压器的运行寿命的影响树脂干式变压器绕组主要由导体(铜导线、铜箔等)、基体(环氧体系)和增强材料构成,经热固化成型。温度能够改变各构成间的界面物理特征,降低物理强度。如果绕组匝间出现微观裂痕,则会增加变压器的局部放电量, 局部放电量的大小决定变压器的寿命长短。一般干式变压器的绝缘等级为F 级,其理论上的耐受温度极限为155℃。超过这一极限绕组的物理强度会发生本质的转折,也视为寿命终结。在实际应用中,由于结构、工艺等差异的影响,实际标准要低于理论上的155℃标准, 一般以110℃为安全极限。2.2 中置式开关柜的散热问题从以往干式变压器的事故分析可以看出, 主要是由于开关柜内通风不畅、散热效果不好、环境温度过高造成的。对平顶山供电公司汇源变电站两台干式变压器运行状况进行监测,汇1号、2 号站用变分别安装在35kV 和10kV 的开关柜内,没有装设温控器和散热通风装置,站用变间隔后柜箱体温度,夏季达到40℃~50℃,里面的热气散不出来。通过查看使用说明书和《干式电力变压器负载导则》,发现干式变压器必须保证良好的自然通风, 干式变压器按标准应配置温度控制箱。运行中的变压器发生异常声响或超温报警,应予重视并采取相应的措施。而汇源变两台站用变压器不具备这些条件, 如果负载比较大, 中置式开关柜采用全封闭型结构, 对散热很不利,一旦变压器因高温使绝缘老化击穿,可能引起开关柜故障。2.3 柜体间距小带来的弊病将干式变压器布置于开关柜中, 可以减少占用面积,为了减小柜体尺寸,厂家通常采用复合绝缘材料等措施减小间距。然而,由于高压开关柜内电场强度复杂,一定气候条件会产生结露,发生闪络后果严重。《3kV~110kV 高压配电装置设计规范》对屋内配电装置的安全净距按照电压等级有明确的规定。近年来,电网建设速度加快,开关柜不断增多,减小间距所带来的弊病也日益凸现。2.4 两台变比不同的变压器不能并联运行的问题将一台站用变设于10kV I 段母线,另一台站用变设于35kV I 段母线(或35kV I 段母线某一小电源线路)。由于有电势差的存在,在两台变压器的二次绕组间便有环流产生,它不是负载电流,但却要占据变压器的容量,增加了变压器的损耗,使变压器的效率降低。当变比不相等时,由于环流的出现,不能使所有并联的变压器同时带上额定负载, 使得并联运行的变压器容量得不到充分利用。所以分别设于35kV 母线和10kV 母线的两台变压器由于变比不同,站用电低压系统不能并联运行。但实际上低压系统往往需要双路供电, 又不能做到每处都设置机械联锁,所以不能完全杜绝并联的情况。【未完,待续】

  • 快温变试验箱PLC程序控制器安装注意事项

    快温变试验箱PLC程序控制器安装注意事项

    PLC程序控制器目前已广泛应用于各个领域之中,其中在[b]快温变试验箱[/b]中的的应用也是比较普遍。因其内部是由大量的电子元器件组成,很容易受到周围一些电气元件的干扰、强磁场电场以及振动幅度大等因素影响到PLC控制器的正常工作,这点往往被许多人忽略。即使程序编制再好,安装环节不注重,日后调试、运行会带来很多的故障。疲于奔命地维护。[align=center][img=,469,469]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/05/202105311519164835_6525_1037_3.jpg!w469x469.jpg[/img][/align]  以下是快温变试验箱PLC程序控制器安装时注意事项:  1、PLC安装环境  环境温度在0~55度,过高过低会导致内部电了元器件运行不稳定。必要时可采取降温或升温措施进行调节。  不能安装在振动频率50Hz、幅度为0.5mm以上,因振动幅度过大容易造成内部电路板的电子元器件脱焊以及脱落现象出现。  在电器箱内外应尽可能远离强磁场电场(如控制变压器、大容量的交直接触器、大容量的电容器等)电气元器件,还有易产生高次谐波(如变频器、伺服驱动器、逆变器、可控硅等)控制器件。  避免安装在金属粉尘多、腐蚀、可燃气体、潮湿等场所。  2、电源  要正确接入PLC电源,有交直之分。建议可使用隔离变压器提供给快温变试验箱PLC程序控制器电源。  3、接线布线及走向  接线时应使用冷压片压接后再接入PLC的输入输出端子上,并保证紧固牢靠。  当输入为直流信号时,如周围干扰源又多,应考虑带有屏蔽的电缆或采用双绞线为宜,在线的走向尽量不要与动力线平行且不能放置在同一线槽、线管内,以防造成干扰。  4、接地  有效地接地可以避免浪涌信号的冲击干扰,其接地电阻不应大于100欧,电气箱中如有接地铜排,应直接接到接地排上,不可与其他控制器(如变频器)的接地连接后再接入接地排上。

  • 高精度可编程真空压力控制器(压强控制器和温度控制器)

    高精度可编程真空压力控制器(压强控制器和温度控制器)

    [align=center][img=,599,441]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106200929562418_9505_3384_3.png!w599x441.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000]一、简介[/color][/size] 真空压力控制器是指以气体管道或容器中的真空度(压力或压强)作为被控制量的反馈控制仪器,其整个控制回路是闭环的,控制回路由真空度传感器、真空压力控制器和电动调节阀组成。 依阳公司的VPC2021系列控制器是一种强大的多功能高度智能化的真空压力测量和过程控制仪器,采用了24位数据采集和人工智能PID控制技术,可与各种型号的真空压力传感器(真空计)、流量计、温度传感器、电动调节阀门和加热器等连接,可实现高精度真空压力(压强)、流量和温度等参量的定点和程序控制,是一种替代国外高端产品的高性能和高性价比控制器。[size=18px][color=#990000]二、主要技术指标[/color][/size] (1)测量精度:±0.05%FS(24位A/D)。 (2)输入信号:32种信号输入类型(电压、电流、热电偶、热电阻),可连接众多真空压力传感器。 (3)控制输出:4种控制输出类型(模拟信号、固态继电器、继电器、可控硅),可连接众多电动调节阀。 (4)控制算法:PID控制和自整定(可存储和调用20组PID参数)。 (5)控制方式:定点和程序控制,最大可支持9条控制曲线,每条可设定24段程序曲线。 (6)控制周期:50ms。 (7)通讯方式:RS 485和以太网通讯。 (8)供电电源:交流(86-260V)或直流24V。 (9)外形尺寸: 96×96×136.5mm (开孔尺寸92×92mm)。[size=18px][color=#990000]三、特点和优势[/color][/size] (1)高精度24位数据采集,使得此系列控制器具有高精度的控制能力。 (2)具有各种不同类型信号的输入功能,可覆盖多种测量传感器,既可连接真空计用来控制真空压力和压强,也可用来控制其它变量,如连接流量计用来控制流量、连接温度传感器用来进行温度控制等。 (3)可连接和控制几乎所有的电动调节阀和数字控制阀门,也可连接控制各种加热装置,结合传感器由此组成可靠的闭环控制系统。 (4)控制器体积小巧和使用灵活,即可独立做为面板型控制器使用,也可集成在测试系统整机中使用。 (5)采用了标准的MODBUS通讯协议,便于控制器与上位机通讯和进行二次开发。 (6)具有2路输出功能,可实现真空压力的两种控制模式,一种是可变气流量(上游控制)压强控制模式,另一种是可变通导(下游控制)流量调节模式。[align=center][color=#990000][img=,300,253]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106200932222782_1134_3384_3.png!w300x253.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]上游控制压强模式[/color][/align][align=center][color=#990000][img=,300,252]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106200932370447_2503_3384_3.png!w300x252.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]下游控制压强模式[/color][/align][align=center][color=#990000][img=,300,249]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106200932454481_7140_3384_3.png!w300x249.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]上游和下游同时控制的双向模式[/color][/align][size=18px][color=#990000]四、外形和开孔尺寸[/color][/size][align=center][img=,690,317]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106200932536698_9309_3384_3.png!w690x317.jpg[/img][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 温度控制器

    您好!我一朋友现在用的岛津的液相,想外配一个温度控制器,将其温度控制在10°左右,想请教一下您,一般有哪些型号,这个通用吗?

  • 烧ICP变压器电源控制板保险管的问题

    各位高任好!我使用的ICP近来出现了问题,很严重,已经半个多月没有使用了。在一次换电(工厂经常断电然后自己发电)过程中,ICP高压包旁边变压器的电源控制板被烧掉了。但是更换了这块板后,当开始加电压的话,主板上的保险管就会被烧掉,希望各位能帮我分析一下这个问题,本来电源控制板上的电流10A也不是很大,可根据第一次被烧的情况好象是里面有地方短路了,而这个短路只是 加了电压之后才可以显现出来--即烧掉保险管。如有哪位能给本人解决此难题,情回复&回电话86-755-27487529-217 刘‘R &电邮 andrew.liu@hrscmc.com liubin51888@126.com

  • 【分享】变压器直流电阻测试仪的功能特征

    变压器直流电阻测试仪的主要功能及特点如下:  1、采用高速16位A/D转换器,测量数据稳定,重复性好。  2、自动程控电流源技术,电流源共设1000个电流档位,由内部微控制器根据被测电阻自动控制,从而达到比较宽的测量范围和最佳的测量状态,无须手动切换电流换档。  3、响应速度快,在测量状态可以直接转换分接开关,仪器会自动提示,新的电阻值很快就会显示出来。  4、高度智能化设计,功能设置巧妙先进,可自动判断测试线虚接、断线等故障。  5、智能化功率管理技术,可有效减轻仪器内部发热。  6、变压器直流电阻测试仪可储存120次测量数据,掉电不丢失。  7、全部汉字菜单及操作提示,直观方便。  8、保护功能完善,能可靠保护反电势对仪器的冲击,具有自动放电指示功能。  9、变压器直流电阻测试仪可显示测量电流和测量时间。

  • 【标准换版】关于干式电力变压器产品执行新版标准的通知

    各相关企业:由于GB/T 10228-2015已正式实施,现将自愿性认证产品执行新版标准有关要求通知如下:一、 本次涉及标准换版的产品产品名称:干式变压器产品小类号:021004认证规则:CQC11-461217-2015二、 新版标准要求1、 自公告之日起,申请人应按新版标准申请认证, CQC为其出具新版标准认证证书。2、 已按旧版标准获证的产品,申请人应向CQC提交转换新版标准认证证书的申请,并接受实验室针对新、旧版标准差异试验项目(见附件)实施的检测,完成检测并合格后,CQC为其换发新版标准认证证书。旧版标准认证证书转换工作应于2017年3月31日前完成,逾期未完成转换的认证证书,CQC将予以暂停。2017年6月30日前仍未完成证书转换工作的,撤销旧版标准认证证书。三、 认证规则修订的主要内容1、 GB/T 10228-2008换版为GB/T 10228-2015;2、 修订了附件1中干式变压器技术要求对应的内容;3、 修订了干式变压器产品描述。

  • 盐雾试验箱的温度控制器操作说明

    [url=http://www.dongguanruili.com/product/26.html][color=#000000]盐雾试验箱[/color][/url]可以进行中性、酸性、铜盐醋酸的盐雾腐蚀的环境模拟,主要是人工模拟了自然环境下的盐雾腐蚀场景和一些工业生产中产生的盐雾腐蚀场景。通过对自然场景的模拟,让盐雾腐蚀试验更加具备有效性。盐雾试验箱主要用于一些金属或表面电镀材料的耐腐蚀试验,根据试验结果来改善产品耐腐蚀的性能。[align=center][img=盐雾试验箱,500,342]http://www.dongguanruili.com/d/file/bb3c2f0825bdad95decb557f54fe93a0.jpg[/img][/align]  盐雾试验箱进行试验时,有时需要采用加热盐溶液的方式来对试验物品进行加速腐蚀,我们在进行设备操作时,就可以通过盐雾试验箱上的温度控制器来进行操作,分别对盐雾试验箱的箱内温度、压力桶温度进行调整,以保证能够达到加速腐蚀的效果。  温度控制器操作说明:  1. 点击△/▽键直接加减温度值到所需温度即可,控制器将自动确认设定值。  注:如做中性盐雾试验时,设置实验室温度为35℃,压力桶温度为47℃,如做酸性测试时,设置实验室温度为50℃,压力桶温度为63℃  2. 当显示温度上下波动不稳定时,点击O键,控制器显示AT OFF,此时只需点击△键,OFF变为ON 控制进入自动调整状态,此时不要关闭电源,机台运转十分钟左右温度就可以稳定。  3. 当计量温度与显示温度不符合时,点击O键,控制器显示AT OFF,此时只需点击C键切换,控制器显示CN5,此时点击△/▽键,调整与检测温度相偏差值即可。

  • 热电堆和热电阻温度跟踪控制方法及其超高精度多功能PID控制器

    热电堆和热电阻温度跟踪控制方法及其超高精度多功能PID控制器

    [color=#990000]摘要:针对温度跟踪控制中存在热电堆信号小致使控制器温度跟踪控制精度差,以及热电阻形式的温度跟踪控制中需要额外配置惠斯特电桥进行转换的问题,本文提出相应的解决方案。解决方案的核心是采用一个多功能的超高精度PID控制器,具有24AD和16位DA,可大幅提高温差热电堆跟踪温度控制精度。同时,此PID控制器具有远程设定点功能,两个热电阻温度传感器可直接接入控制器就能实现相应的温度自动跟踪控制。由此仅通过一个超高精度PID控制器,可实现热电偶和热电阻形式的高精度温度跟踪控制。[/color][align=center][img=高精度温度跟踪控制,600,330]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051642301750_9704_3221506_3.jpg!w690x380.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size] 在一些工业领域和热分析仪器领域内,常会用到温度自动跟踪功能,以达到以下目的: (1)保证温度均匀性:如一些高精度加热炉和半导体圆晶快速热处理炉等,为实现一定空间或面积内的温度均匀,一般会采取分区加热方式,即辅助加热区的温度会自动跟踪主加热区。 (2)绝热防护:在许多热分析仪器中,如绝热量热仪、热导率测试仪和量热计等,测试模型要求绝热边界条件。这些热分析仪器往往会采取等温绝热方式手段,由此来实现比采用隔热材料的被动绝热方式更高的测量精度。 自动温度跟踪功能的使用往往意味着要实现快速和准确的温度控制,其特征是具有多个温度传感器和加热器,其中温差探测器多为电压信号输出的热电偶和电阻输出的热电阻形式。对于采用这两种温差探测器的温度跟踪控制,在具体实施过程中还存在以下两方面的问题: (1)在以热电堆为温差传感器的跟踪温度控制过程中,往往会用多只热电偶构成热电堆来放大,N对热电偶组成的热电堆会将温差信号放大N倍,但即使放大了温差信号,总的温差信号对应的输出电压也是非常小。如对于K型热电偶,1℃温差对应40uV的电压信号,若使用10对K型热电偶组成温差热电堆,则1℃温差时热电堆只有400uV的电压信号输出。对于如此小的电压值作为PID控制器的输入信号,若要实现小于0.1℃的温度跟踪控制,一般精度的PID控制器很难实现高精度,因此必须采用更高精度的PID控制器。 (2)在以热电阻测温形式的跟踪温度控制过程中,情况将更为复杂,一般是采用复杂的惠斯登电桥(wheatstonebridge)将两只热电阻温度传感器的电阻差转换为电压信号,再采用PID控制器进行跟踪控制。但这样一方面是增加额外的电桥仪表,另一方面同样要面临普通PID控制器精度不高的问题。 为此,针对上述温度跟踪控制中存在的上述问题,本文将提出相应的解决方案。解决方案的核心是采用一个多功能的超高精度PID控制器,具有24AD和16位DA,可大幅提高温差热电堆跟踪温度控制精度。同时,此PID控制器具有远程设定点功能,两个热电阻温度传感器可直接接入控制器就能实现相应的温度自动跟踪控制。由此通过一个超高精度PID控制器,可实现热电偶和热电阻形式的高精度温度跟踪控制。[b][size=18px][color=#990000]2. 解决方案[/color][/size][/b] 为了实现热电堆和热电阻两种测温形式的温度跟踪控制,解决方案需要解决两个问题: (1)高精度的PID控制器,可检测由多只热电偶组成的温差热电堆输出小信号。 (2)不使用电桥仪器,直接采用PID控制器连接两只热电阻温度传感器进行跟踪控制。 为解决温度跟踪控制中的上述两个问题,解决方案将采用VPC-2021系列多功能超高精度的PID控制器。此控制器的外观和背面接线图如图1所示。[align=center][img=,600,177]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051656426331_2008_3221506_3.jpg!w690x204.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图1 VPC 2021系列多功能超高精度PID控制器[/color][/b][/align] 针对温度跟踪控制,VPC 2021系列多功能超高精度PID程序控制器的主要特点如下: (1)24位AD,16位DA,双精度浮点运算,最小输出百分比为0.01%。 (2)可连接模拟电压小信号,可连接各种热电偶,可连接各种铂电阻和热敏电阻温度传感器,共有多达47种输入信号形式。 (3)具备远程设定点功能,即将外部传感器信号直接作为设定点来进行自动控制。 对于由热电偶组成的热电堆温差探测器形式的温度跟踪控制,具体接线形式如图2所示。[align=center][color=#990000][b][img=温差热电堆控制器接线图,500,194]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051643371408_3010_3221506_3.jpg!w690x268.jpg[/img][/b][/color][/align][align=center][b][color=#990000]图2 温差热电堆控制器接线图[/color][/b][/align] 图2是典型的温差热电堆控制器接线形式,其中用了两只或多只热电偶构成的热电堆检测物体AB之间的温差,温差信号(电压)直接连接到PID控制器的主输入端,PID控制器调节物体B的加热功率,使温差信号始终保持最小(近似零),从而实现物体B的温度始终跟踪物体A。 对于由热电阻温度传感器形式构成的温度跟踪控制,具体接线形式如图3所示。这里用了控制器的远程设定点功能,这时需要物体AB上分别安装两只热电阻温度计,其中物体B上的热电阻(两线制或三线制)连接到PID控制器的主输入端作为控制传感器,物体A上的热电阻(与物体B热电阻制式保持相同)连接到PID控制器的辅助输入端作为远程设定点传感器,由此实现物体B的温度调节始终跟踪物体A的温度变化。[align=center][img=热电阻温度传感器控制器接线图,500,195]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051644317319_3570_3221506_3.jpg!w690x270.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图3 热电阻温度传感器控制器接线图[/color][/b][/align][b][color=#990000][size=18px]3. 总结[/size][/color][/b] 高精度的温度跟踪控制一直以来都是一个技术难点,如对于热电偶组成的温差热电堆温度跟踪控制,若采用普通精度的PID控制器还有实现高精度的温度跟踪控制,通常需要增加外围辅助技术手段,一是通过增加热电偶对数来增大温差电压信号,但这种方式工程实现难度较大且带来导线漏热问题,二是采用较高品质的直流信号放大器对温差电压信号进行放大,这同时增加了控制设备的复杂程度和造价。 对于采用热电阻温度传感器进行温度跟踪控制,以往的实现方法是采用复杂的惠斯登电桥(wheatstone bridge)将两只热电阻温度传感器的电阻差转换为电压信号,这同样增加了控制设备的复杂程度和造价。 由此可见,采用VPC 2021系列多功能超高精度PID调节器,可直接与相应的温度传感器进行连接,简化了温度跟踪控制的实现难度和装置的体积,更主要的是超高精度的数据采集和控制可大幅提高温度跟踪的控制精度。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~[/align][align=center][/align][align=center][/align]

  • 什么是旋转变压器?旋转变压器发展历史介绍!

    旋转变压器(resolver/transformer)是电磁传感器,也称为同步分解器。数字信号处理器(DSP/DSC)用于测量角度的小型交流电动机,用于测量由定子和转子组成的旋转体的轴角度位移和角速度。其中定子绕组是变压器的原边,接受女子电压,女子频率一般为400、3000、5000HZ等。转子绕组作为变压器的辅助角,通过电磁耦合获得感应电压。  旋转变压器的工作原理与普通变压器基本相似,只是输出电压和输入电压的比率是恒定的,因为普通变压器的原始角、辅助角绕组相对固定。旋转变压器的原始角,辅助绕组相对位置随转子的角度位移而变化,因此输出电压的大小随转子角度位移而发生,输出绕组的电压振幅与正弦转子 转角成正弦、余弦函数相关,或保持比例关系,或在特定角范围内转角成旋转变压器可用于在同步和数字后续系统中传递角或电信号。在解算器中可以用作函数解算,因此也称为解算器。  旋转变压器一般有阳极绕组和四极绕组两种结构形式。阳极绕组旋转变压器的定子和转子各有一对极,四极绕组各有两对极,主要用于高精度检测系统。此外,还有用于高精度绝对检测系统的多极旋转。  旋转变压器适用于使用旋转编码器的所有情况,特别是高温、寒冷、潮湿、高速、创芯为电子高振动等旋转编码器不能正常工作的情况。由于旋转变压器以上的特点,光电编码器完全可以替代,广泛应用于伺服控制系统、机器人系统、机械工具、汽车、电力、冶金、纺织、印刷、航空航天、船舶、武器、电子、冶金、矿山、油田、水利、化学。  二、旋转变压器的历史和发展  旋转变压器是目前国内的专业名称,被称为“旋转变化”。有人称它为解算器或分解器。  旋转变压器在运动伺服控制系统中用于角度位置的检测和测量。单片机(MCU/MPU/SOC)早期旋转变压器是模拟计算机的主要组成部分之一,用于计算分析设备。输出是根据转子角变化函数的电信号(通常为正弦、余弦、线性等)。这些函数是最常用的,最容易实现。特别设计绕组时,还可以生成某些特殊函数的电气输出。但是,这些函数仅在特殊情况下使用,并且不一般化。  从60年始,旋转变压器逐渐用于伺服系统,作为角度信号的生成和检测因素。三线的三相自饮水机、四线之前的两相旋转变压器适用于系统。  因此,作为角度信号传输的旋转变压器也称为斜线磁角器。随着电子技术和数字计算技术的发展,数字计算机已经取代了模拟计算机。因此,实际上,旋转变压器目前主要用于角度位置伺服控制系统。  两相旋转变压器比自觉机精度更高,因此旋转变压器的应用更广泛。特别是,在高精度双通道、双速系统中广泛使用的多极电气部件,最初使用多极自觉机器,现在基本上使用多极旋转变压器。  早期旋转变压器由于信号处理电路比较复杂,价格比较贵,应用受到限制。但是,旋转变压器具有无可比拟的可靠性和精度,因此在军事、航天、航空、航海等领域具有不可替代的地位。  随着电子工业的发展,电子零部件的集成度提高,零部件的价格大幅下降。另外,随着信号处理技术的发展,旋转变压器的信号处理电路简单、稳定、价格也大幅下降。此外,软件解码信号处理再次出现,使信号处理问题更加灵活和方便。这样,旋转变压器的应用取得了更大的发展,其优点得到了更大的体现。[url=https://www.szcxwdz.com]创芯为电?[/url]主要从事各类[url=https://www.szcxwdz.com]电?元器件[/url]的销售。提供[url=https://www.szcxwdz.com]BOM采购[/url]服务,减少采购物料的时间成本,在售商品超60万种,原?或代理货源直供,绝对保证原装正品,并满?客??站式采购要求,当天订单,当天发货,免费供样!

  • 【原创大赛】旧马弗炉温度控制器更换改造一例

    【原创大赛】旧马弗炉温度控制器更换改造一例

    实验室有一台马弗炉,有些年头了,炉膛是很厚的耐火砖。(图中仪器重新喷过银漆)。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112202200_339784_1827385_3.jpg原配的温控系统精度不高,调节是旋钮式,显示是指针式的。而且设定500度能差个30度,温度波动也很大。正负十几度,检定的数据很差。不过加热系统和温度测定都正常,因此考虑更换自动温度控制器。原控制系统是开关断续加热,即加热功率为0或100。当温度低于设定值,加热系统全功率加热,达到设定温度后就断开加热,由于热惯性,温度会继续冲高再回落,到设定温度之下后再周而复始。这样的温度曲线是很大的波峰和波谷交替出现。拟更换的温度控制器是PID专家自整定的,能够自动适应仪器和环境的具体情况,设定最佳的加热策略,实现精确控制。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112202202_339785_1827385_3.jpg购入新的控制器和控制柜,如果自己加工一个控制柜,费用还能进一步降低。将原马弗炉的温度探头数据线和电源连线接入新的控制器,改造即告完成。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112202203_339787_1827385_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/12/201112202204_339788_1827385_3.jpg重新开机,设定500度,开启控制器的自整定功能,让控制器与马弗炉进行匹配。一段时间后,自整定完成,优化后的程序自动存入。更换PID温度控制器后,温度设定可通过面板准确输入。利用温度偏差校正,500度仅相差不到1度,温度曲线基本上是一条直线,波动很小。改造前的检定数据:设备温度设定:600℃,温度显示:(580~594)℃。实际测量:温场温度:(557.0±9.3)℃温度偏差(中心点):+30.0℃温度波动度(中心点):±9.2℃改造后的检定数据:设备温度设定:550.0℃,温度显示:550.0℃。实际测量:温度偏差:+0.7℃温度波动度(中心点):±0.6℃中心点实测情况:平均值549.3℃当然实际上如果差个3度5度,不调也可以了,500度差5度完全可以接受了。连控制器和控制柜,花费千余元,但是仪器的精度上了一个大台阶,本次改造达到了预期的目的。补充,回美丽版主:事实上,仅换温控仪才300-400左右,更便宜的或更贵的也有,选了个适中的。另外加了个小巧精致的控制柜,这个厂家要赚点钱的。如果利用现有材料加工一个控制柜,也是可以的,不过没这么美观大方。热电偶都是用的原来的,本来就是好的,没必要换。换了温控仪后,要通过计量检定才能使用。计量检定时,计量所用温度探头实测的温度,与温控仪显示温度之差,就是要调整的偏差,在温控仪设置中改一下就行,在检定时现场就改了。

  • 真空浓缩过程中新型PID控制器和高速电动阀门对温度和压强的精确控制

    真空浓缩过程中新型PID控制器和高速电动阀门对温度和压强的精确控制

    [color=#990000]摘要:真空浓缩过程中,浓缩温度和压强是核心控制参数。本文针对目前浓缩仪器和设备中压强控制存在精度差、波动性大等问题,提出了详细解决方案,并提出采用新型双通道超高精度多功能PID控制器和高速电动阀门来实现浓缩过程中温度和压强的同时准确测量和控制。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#990000]1、问题提出[/color][/size] 真空浓缩的工作原理是将样品在冷冻干燥、离心浓缩和旋转蒸发等状态下,同时采用真空和加热技术使样品中的溶剂快速蒸发、样品体系得到快速浓缩或干燥。由于不同样品对温度有不同的敏感性,同时压强与温度之间存在强相关性,所以在真空浓缩过程中,如何准确控制浓缩温度和压强,就成了使用者最关心的问题。在目前各种常用的真空浓缩设备中,普遍还存在以下几方面问题: (1)压强测量和控制精度普遍不高,特别是低压情况下更是如此,这主要是所采用的传感器和控制器精度不够。压强控制精度不高同时会对温度带来严重影响。 (2)浓缩仪器和设备普遍采用的是下游压强控制方式,即在容器和真空泵之间安装调节阀来实时调控容器的排气速率。这种下游方式适用于较高压强的准确控制,但对10mbar以下的低压则很难实现控制的稳定准确。 (3)目前绝大多数电动调节阀采用的是电动执行机构,从闭合到全开的时间基本都在10秒以上,这种严重滞后的阀门调节速度也很难保证控制精度和稳定性。 (4)由于浓缩过程中有水汽两相介质排出,很多时候介质还带有腐蚀性,这就对下游调节阀耐腐蚀性提出了很高的要求。[size=18px][color=#990000]2、解决方案[/color][/size][color=#990000]2.1 采用高精度压强传感器[/color] 对于真空浓缩过程,压强传感器是保证整个浓缩过程可控性的核心,强烈建议采用高精度压强传感器以保证真空度的测量和控制准确性。一般真空浓缩过程基本都采用机械式真空泵,低压压强(绝压)不会超过0.01mbar,高压压强接近一个大气压,因此高精度压强传感器建议采用电容薄膜规,如图1所示,其绝对测量精度可以达到±0.2%。 如果浓缩仪器和设备使用的压强范围比较宽,建议采用两只不同量程的传感器进行覆盖,如10Torr和1000Torr。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,600,450]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041456355439_1975_3384_3.png!w600x450.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 电容薄膜式真空压力计[/color][/align] 如果采用其他类型的真空度传感器,也需要达到一定的精度要求。[color=#990000]2.2 采用高精度双通道PID控制器[/color] 在真空压力测量和控制中,为了充分利用上述电容薄膜压力计的测量精度,控制器的数据采集和控制至少需要16位的模数和数模转化器。目前已经推出了测控精度为24位的通用性PID控制器,如图2所示。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457090941_3284_3384_3.png!w690x358.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 国产VPC-2021系列温度/压力控制器[/color][/align] 对于真空浓缩的过程控制,此系列PID控制器具有以下特点: (1)高精度:24位A/D采集,16位D/A输出。 (2)多通道:独立的1通道和2通道。2通道可实现温度和压强的同时测量及控制。 (3)多功能:47种(热电偶、热电阻、直流电压)输入信号,可实现不同参量的同时测试、显示和控制,可进行正反向控制(双向控制模式)。 (4)PID控制:改进型PID算法,支持PV微分和微分先行控制。20组分组PID。 (5)双传感器切换:每一个通道都可支持温度高低温和高低真空度的双传感器切换,两通道可形成总共接入四只传感器的控制组合。 (6)程序控制:可自行建立和存储最多20种浓缩程序,进行浓缩时只需选择调用即可开始(程序控制模式)。[color=#990000]2.3 增加上游进气控制和双向控制模式[/color] 目前普遍采用的下游控制模式比较适合压强接近大气压的浓缩过程,但对10mbar以下的低压浓缩过程,就需要引入上游进气控制模式,即在浓缩容器上增加进气通道,通过电子针阀控制进气通道的进气流量来实现压强的准确控制。 如图3所示,目前已有各种流量的国产电子针阀可供选择,结合下游的真空泵抽气,通过上游模式可实现高真空(低压)的精确控制。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,599,513]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457210338_3059_3384_3.png!w599x513.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 国产NCNV系列电子针阀[/color][/align] 为同时满足低压和高压全量程准确控制,可以采用如图4所示的双传感器和双向控制模式。 在图4所示的控制模式中,就需要用到上述VPC-2021系列双通道控制器的正反向控制和双传感器自动切换功能,即在不同气压控制过程中,控制器自动切换相应量程的真空计,并选择相应的电子针阀和高速电动球阀进行控制。[align=center][img=真空浓缩,690,548]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457335020_3012_3384_3.png!w690x548.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图4 双向控制和双传感器自动切换模式示意图[/color][/align][color=#990000][/color][color=#990000]2.4 采用高速电动球阀[/color] 所谓高速阀门一般是指阀门从全闭到全开的动作时间小于1s,这对于气体流量和压力控制非常重要。特别是对于真空浓缩过程,气压控制的快速响应可保证浓缩的准确性、安全性和提高蒸发速率。 目前已经开发出国产高速电动球阀,如图5所示。NCBV系列微型化的高速电动球阀和蝶阀,是目前常用慢速电动阀门的升级产品,与VPC2021系列温度/压力控制器相结合,可构成快速准确的真空压力闭环控制系统。[align=center][img=真空浓缩,377,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457527127_514_3384_3.png!w377x500.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图5 国产NCBV系列高速电动球阀[/color][/align][color=#990000][/color][color=#990000]2.5 采用真空控压型调节器[/color] 在目前的真空浓缩仪器和设备中,浓缩是在密闭容器中发生,通过加热和真空手段将蒸发气体冷凝和排出,真空泵是对一个密闭容器进行抽气,并通过抽气流量调节来实现密闭容器内的气压恒定在设定值,这是一个典型的流量控制型恒压模式。这种控流型调压方式相当于一个开环控制方式,容器内部自生气体,且自生气体并没有很明显的规律(如线性变化),这非常不利于容器内部压强的准确控制。对于这种控流型调压方式,如图2所示,会在浓缩容器的前端增加一个进气通道,并对进气流量进行调节以使容器内部真空度控制在稳定的设定值。 对于有些真空浓缩仪器和设备,并不允许增加额外的进气通道,这里就可以用到如图6所示的控压型调节器。[align=center][img=真空浓缩,690,372]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041458102995_3900_3384_3.png!w690x372.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图6 控压型调节器在浓缩过程真空度控制中的应用[/color][/align] 控压型真空压力调节器实际上一个内置真空压力传感器、微控制器、空腔和两个电动阀门的集成式装置。在真空压力控制过程中,内置传感器测量空腔内压力,如果压力小于设定值,则进气口处阀门打开直到等于设定值,如果压力大于设定值则抽气口处阀门打开直到等于设定值,从而始终保证空腔内压力始终保持在设定值上,而调节器空腔与浓缩容器连通,即调节器空腔压力始终等于浓缩容器压力。 由此可见,控压型调节器是一个自带进气阀的独立真空压力调节装置。如图6所示,控压型调压器也可以外接传感器,设定值可以手动设置,也可以通过PID控制器设置。[align=center]=======================================================================[/align]

  • 【分享】SWK-B型可控硅数显温度控制器

    SWK-B型可控硅数显温度控制器 该控制器可与箱形高温电阻炉(马弗炉),双管定硫炉、灰熔点测定炉或其它电热设备配合,实现对炉内温度自动控制,以适应不同的试验对升温速度及控制温度的不同要求。 ◆SWK-B型控制器采用数字显示指示温度,炉温显示清晰准确。 ◆使用双向可控硅输出控制,切换无触电,具有寿命长、无噪声等优点。 ◆具有PID调节功能,能有效克服炉温过冲的现象,使得温度控制更准确。 ◆输出电压0~220V连续可调,可适应不同的升温速度要求。 ◆电源:AC 220V±10% ,50HZ ◆全导通输出电压可调 ◆最大允许负载5KW 使用说明书(节选)一、概述SWK-B型数显温度控制器用于配合箱形高温电阻炉、定硫炉及其它电加热设备,实现对炉内温度的自动控制,以适应不同的试验项目对升温速度和温度的不同要求。其主要特点有:1. 温度设定与测量采用数字显示,直观准确 2. 采用双向可控硅控制输出,切换无触点,具有使用寿命长,无噪音等优点。3. 具有PID调节功能,能有效克服炉温过冲现象,使温度控制更准确。4. 输出电压无级调节,可适应不同的升温速度要求。二、主要参数1. 输入电压:220V±10%,50HZ2. 输出电压:0~220V连续可调3. 最大允许负载:5KW4. 精度等级:0.5级5. 配用电偶:镍铬-镍硅,K值,0~1000℃6. 工作环境:0~40℃,相对湿度≯85%三、使用方法1. 使用前应首先检查控制器的内部接线是否脱落,如有松动应按原理图接好,可控硅管壳与散热器应接触良好,保证元件工作是散热正常。2. 控制器不应放置在具有剧烈震动的场合,控制器内部应保持清洁。3. 按电控器上所标输入(220V),输出位置,将电源与负载接好。4. 控制原理图见下图5. 打开电源开关键,工作指示灯亮,表示电源已接通。6. 顺时针转动电压调节选钮,使电压表指示到合适强度(220v),拨动”数显调节仪”右下方开关到设定(OFF)后, 顺时针转动开关上面的调节选钮,使温度显示到需要设定值;设定后,开关拨到测量(ON),绿灯亮开始工作,温度达到设定值后红灯亮,停止工作。四、常见故障及产生原因:......

  • TEC温控器:半导体制冷片新型超高精度温度程序PID控制器

    TEC温控器:半导体制冷片新型超高精度温度程序PID控制器

    [align=center][size=18px][color=#990000]TEC温控器:半导体制冷片新型超高精度温度程序PID控制器[/color][/size][/align][align=center][color=#666666]TEC Thermostat: A New Type of Ultra-high Precision Temperature Program PID Controller for Semiconductor Refrigerator[/color][/align][color=#990000]摘要:针对目前国内外市场上TEC温控器控温精度差、无法进行程序控温、电流换向模块体积大以及造价高的现状,本文介绍了低成本的超高精度PID控制器。24位模数采集保证了数据采集的超高精度,正反双向控制功能及其小体积大功率电流换向模块可用于半导体制冷、液体加热制冷循环器和真空压力的正反向控制,程序控制功能可实现按照设定曲线进行准确控制,可进行PID参数自整定并可存储多组PID参数。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#990000]一、TEC温控器国内外现状[/color][/size]半导体致冷片(Thermo Electric Cooler)是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的一种片状器件,可通过改变电流方向来实现加热和制冷,在室温附近的温度范围内可作为冷源和热源使用,是目前温度控制精度最高的一种温控器件。在采用半导体制冷片进行控温时,需配合温度传感器、控制器和驱动电源一起使用,它们的选择决定了控温效果和成本。温度传感器可根据精度要求选择热电偶和热电阻传感器,控制器也是如此,但在高精度控制和电源换向模块方面,国内外TEC温控器普遍存在以下问题:(1)目前市场上二千元人民币以下的国内外温控器,普遍特征是数据采集精度不高,大多是12位模数转换,无法充分发挥TEC的加热制冷优势,无法满足高精度温度控制要求。(2)绝大多数低价的TEC温控器基本都没有程序控制功能,只能用于定点控制,无法进行程序升温。(3)极个别厂家具有高精度24位采集精度的TEC温控器,但没有相应的配套软件,用户只能手动面板操作,复杂操作要求的计算机通讯需要用户自己编程,使用门槛较高,而且价格普遍很高。(4)目前国内外在TEC控温上的另一个严重问题是电源驱动模块。在具有加热制冷功能的高档温控器中,TEC控温是配套使用了4个固态继电器进行电流换向,如果再考虑用于固态继电器的散热组件,这使得仅一个电流换向模块往往就会占用较大体积,且同时增加成本。[size=18px][color=#990000]二、国产24位高精度可编程TEC温控器[/color][/size]为充分发挥TEC制冷片的强大功能,并解决上述TEC温控器中存在的问题,控制器的数据采集至少需要16位以上的模数转换器,而且具有编程功能。目前我们已经开发出VPC-2021系列24位高精度可编程通用性PID控制器,如图1所示。此系列PID控制器功能十分强大,配套小体积大功率的电流换向器,可以完全可以满足TEC制冷片的各种应用场合,且性价比非常高。[align=center][color=#990000][img=TEC温控器,650,338]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112232210356263_6759_3384_3.png!w650x338.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 国产VPC-2021系列可编程PID温度控制器[/color][/align]VPC-2021系列控制器主要性能指标如下:(1)精度:24位A/D,16位D/A。(2)多通道:独立1通道或2通道。可实现双传感器同时测量及控制。(3)多种输出参数:47种(热电偶、热电阻、直流电压)输入信号,可实现不同参量的同时测试、显示和控制。(4)多功能:正向、反向、正反双向控制、加热/制冷控制。(5)PID程序控制:改进型PID算法,支持PV微分和微分先行控制。可存储20组分组PID,支持20条程序曲线(每条50段)。(6)通讯:两线制RS485,标准MODBUSRTU 通讯协议。(7)软件:通过软件计算机可实现对控制器的操作和数据采集存储。可选各种功率大小的集成式电流换向模块,只需一个模块就可以完成控制电流的自动换向,减小体积和降低成本。[align=center][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 法国DGPT2-PT带铂电阻测温探头油浸变压器温度保护

    法国DGPT2-PT带铂电阻测温探头油浸变压器温度保护装置是一款高性能的油浸变压器综合保护设备,其特点在于采用了高精度的铂电阻测温探头,能够实时监测变压器油温,确保变压器在安全的温度范围内运行。以下是对该产品的详细介绍: [b]一、产品概述[/b] DGPT2-PT是法国Automation 2000公司专为油浸式变压器设计的温度保护装置,集成了铂电阻测温探头和先进的温度保护算法。该装置通过实时监测变压器油温,并在油温超过预设阈值时发出报警或跳闸信号,有效防止变压器因过热而损坏。 [b]二、铂电阻测温探头[/b] [list][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高精度[/font]:铂电阻测温探头以其高精度而著称,能够准确测量变压器油的温度。铂电阻的阻值随温度变化而变化,通过测量阻值可以间接推算出温度值。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]稳定性好[/font]:铂电阻具有良好的稳定性和可靠性,能够在长时间内保持测量精度,减少因测量误差导致的误报或漏报。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]安装方便[/font]:测温探头通常安装在变压器顶部,通过电缆将信号传输至温度保护装置。安装过程简单快捷,不会对变压器造成额外负担。[/list] [b]三、温度保护功能[/b] [list][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高温报警[/font]:当变压器油温超过预设的高温报警阈值时,DGPT2-PT会发出报警信号,提醒运维人员注意并采取措施降低油温。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]超高温跳闸[/font]:如果油温持续升高并超过预设的超高温跳闸阈值,装置会立即启动跳闸继电器,切断变压器电源,防止变压器因过热而损坏。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]多级保护[/font]:除了高温报警和超高温跳闸外,DGPT2-PT还可能提供其他级别的温度保护,如温度预警等,以适应不同的运行条件和保护需求。[/list] [b]四、其他功能[/b] [list][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]多参数监测[/font]:除了温度保护外,DGPT2-PT还可能具备其他监测功能,如气体监测、压力监测等,以全面保护变压器的安全运行。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]远程通讯[/font]:支持多种通讯协议(如Modbus、Profibus等),便于与上位控制系统集成,实现远程监控和故障诊断。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]易于维护[/font]:装置结构紧凑、易于维护,定期检查和保养可确保长期稳定运行。[/list] [b]五、应用场景[/b] DGPT2-PT带铂电阻测温探头油浸变压器温度保护装置广泛应用于电力、能源、工业等领域,特别适用于需要高可靠性和稳定性的油浸变压器保护场景。在船舶、海上风电等海洋环境中,该装置同样能够发挥重要作用,确保变压器的安全运行。 综上所述,法国DGPT2-PT带铂电阻测温探头油浸变压器温度保护装置以其高精度、稳定性和可靠性等特点,在油浸变压器保护领域具有广泛的应用前景和重要的应用价值。

  • 采用PID控制器实现温度、压力和振动等交变试验的自动控制

    采用PID控制器实现温度、压力和振动等交变试验的自动控制

    [size=16px][color=#339999]摘要:目前各种PID控制器仪表常用于简单的设定点(Set Point)和斜坡(Ramp)程序控制,但对于复杂的正弦波等周期性变量的控制则无能为力。为了采用标准PID控制器便捷和低成本的实现对正弦波等周期性变量的自动控制,本文介绍相应的解决方案。解决方案的主要内容一是采用具有远程设定点功能的PID控制器,二是采用外置信号发生器,发生器输出的周期信号作为PID控制器周期性改变的设定值,从而实现周期性变量的自动控制。[/color][/size][align=center][size=16px][img=正弦波等周期性变量PID自动控制的解决方案,600,365]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303031128526531_6859_3221506_3.jpg!w690x420.jpg[/img][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 在各种科研生产中经常会设计一些周期性的温度、湿度、真空压力和振动等交变环境或边界条件来进行各种特定的测试和考核,这些周期性边界条件或环境所呈现出的常见形式往往会是方波、正弦波,三角波和梯形波等,这在各种物理参数的动态测试和产品构件的性能考核试验过程中体现的尤为明显,由此就要求相应的自动化系统能提供这些不同波形环境变量的准确控制,从而保证实际环境的变化与测试及试验数学模型对边界条件的描述尽可能的吻合,最终保证物理变量测试以及考核试验的准确性和可靠性。[/size][size=16px] 在各种温度、湿度、真空压力和振动等环境的形成和自动化控制过程中,基本都是采用各种小巧的工业级PID控制器和PLC可编程逻辑控制器,这些控制器非常适用于定点或变化速度较慢的线性变化控制,图1(a)所示就是这样一个非常典型温度控制变化过程曲线。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=典型被控变量变化曲线,690,213]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303031129551376_5834_3221506_3.jpg!w690x213.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 温度过程典型变化曲线:(a)折线形式;(b)正弦波形式[/b][/color][/size][/align][size=16px] 对于图1(a)所示的典型温度变化过程,采用普通的PID程序控制器进行编程设计就可以实现,并且还可以编辑多条这样的多折线控制程序进行存储和调用运行。但对于如图1(b)所示的正弦波形式的温度控制和线性升温加正弦波调制的温度控制,目前还未看到可进行这种周期性变量控制的标准化PID控制器。为了在实际应用中实现这种周期性变量的PID控制,往往需要采用计算机和PLC并进行复杂的控制程序编写才能实现这种复杂功能,但这具有较高的技术门槛。[/size][size=16px] 为了解决上述PID控制器对于复杂正弦波等周期性变量控制的无能为力,并能采用标准PID控制器便捷和低成本的实现对正弦波等周期性变量的自动控制,本文将提出以下解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] PID调节器进行自动控制的基本原理是根据设定值与被控对象测量值之间的控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合形成控制输出量,对被控对象进行控制。这里的设定值是一种泛指,实际上包括了不随时间变化的固定设定值和随时间变化的设定曲线。[/size][size=16px] 由此可见,对于PID控制器要实现自动控制的必要前提是要已知被控对象的变化要求,并将此要求按照设定值曲线输入给PID控制器。通常的设定曲线如图1(a)所示,它可以通过设定不同的爬升速率构成控制程序曲线。如果采用此方式来进行如图1(b)所示正弦波那样的周期性被控对象,则需要设计很多个小折线才能准确代表波形曲线,而在实际应用中还需能不断调整被动对象的波幅和频率,由此可见采用这种折线方式来对正弦波类周期性变化被动对象进行设定值近似无可操作性。总之,这种问题最终可以归结到如何使得PID控制器的设定值变得符合周期性函数特征,并可以很方便的进行波形、波幅和频率的更改。[/size][size=16px] 为了可以很方便的将PID控制器设定值按照所需的函数波形进行设置,本文提出的解决方案具体内容如下:[/size][size=16px] (1)采用具有外部设定点功能的PID控制器,即PID控制器所接收到的外部任意波形信号都可以作为设定值。[/size][size=16px] (2)外置一个函数信号发生器,给PID控制器传输所需的波形信号。[/size][size=16px] 依据上述方案所确定的PID控制装置及其接线如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=正弦波等周期变量PID控制装置及接线图,690,193]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303031146347077_9300_3221506_3.jpg!w690x193.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 正弦波等周期变量PID控制装置及接线图[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#339999][b]2.1 具有远程设定点功能的PID控制器[/b][/color][/size][size=16px] 所用的具有远程设定值功能的PID控制器一般配置有两个输入通道,第一主输入通道作为测量被控对象的传感器输入,第二辅助输入通道用来作为远程设定点输入。与主输入信号一样,辅助输入的远程设定点同样可接受47种类型的输入信号,其中包括10种热电偶温度传感器、9种电阻型温度传感器、3种纯电阻、10种热敏电阻、3种模拟电流和12种模拟电压,即任何信号源只要能转换为上述47种类型型号,都可以直接接入第二辅助输入通道作为远程设定点源。需要注意的是,远程设定点功能只能在单点设定控制模式下有效,在程序控制模式下无此功能。[/size][size=16px][color=#339999][b]2.2 函数信号发生器[/b][/color][/size][size=16px] 对于所有被控对象而言,相应的传感器测量输出无外乎就是电压和电阻这两类信号输出。因此,为了实现被控对象周期性变化的控制,可以采用各种相应的函数信号发生器输出周期性设定值,对于热电偶和热电阻的周期信号输出,可以采用专门的过程校验仪输出相应的温度设定值。[/size][size=16px][color=#339999][b]2.3 接线、参数设置和操作[/b][/color][/size][size=16px] 在如图2所示的周期性变量PID控制系统中,在主输入通道上连接过程传感器,在主控输出通道连接的是执行机构,由此传感器、执行机构和PID调节器组成标准的闭环控制回路,在一般情况下可以通过内部设定点进行PID自动控制。[/size][size=16px] 如果要对被控对象进行周期性变化的控制,则使用远程设定点功能,此时需要在辅助输入通道接入远程设定点源,即函数信号发生器或过程校验仪。[/size][size=16px] 完成外部接线后,在运行使用远程设定值功能之前,需要对PID控制器的辅助输入通道相关参数进行设置,需要满足以下几方面要求:[/size][size=16px] (1) 辅助通道上接入的远程设定点信号类型要与主输入通道完全一致。[/size][size=16px] (2) 辅助通道的显示上下限也要与主输入通道完全一致。[/size][size=16px] (3) 显示辅助通道接入的远程设定点信号大小的小数点位数要与主输入通道保持一致。[/size][size=16px] 完成上述辅助输入通道参数的设置后,开始使用远程设定点功能时,还需要激活远程设定值功能。远程设定值功能的激活可以采用以下两种方式:[/size][size=16px] (1) 内部参数激活方式:在PID控制器中,设置辅助输入通道2的功能为“远程SV”,相应数字为3。[/size][size=16px] (2)外部开关切换激活:如图2所示可连接一个外部开关进行切换来选择远程设定点功能。同时,还需在PID控制器中,设置辅助输入通道2的功能为 “禁止”,相应数字为0。然后设置外部开关量输入功能DI1为“遥控设定”,相应数字为2。通过这种外部开关量输入功能的设置,就可以采用图2中所示的纽子开关实现远程设定点和本地设定点之间的切换,开关闭合时为远程设定点功能,开关断开时为本地设定点功能。[/size][size=16px] 需要注意的是,无论采用哪种远程设定点激活和切换方式,在输入信号类型、显示上下限范围和小数点位数这三个参数选项上,辅助输入通道始终要与主输入通道保持一致。[/size][size=16px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,本文提出的解决方案,可以彻底解决正弦波等周期性变量的PID控制问题,而且使用简便和门槛较低,无需再进行复杂的程序编写。[/size][size=16px] 另外,本解决方案还可以进行多种拓展,如可实现被控对象周期性调制波的加载,非常便于实现更复杂的第二类和第三类边界条件的精密PID控制。[/size][size=16px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=16px][/size]

  • 气相色谱仪汽化室温度控制故障的原因分析

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]温度控制电路几乎都用采用开环给定方式进行控制。其温控范围大都在60℃~400℃之间。汽化室温控部分所产生的故障有:1 汽化室不升温;2 汽化室温度失控;3 汽化室温度升不高;4 汽化室温度波动太大。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]汽化室温度控制故障的原因分析1 汽化室不升温在电源供给色谱仪的温控单元后,打开汽化室加热开关,按要求设定汽化温度,30min左右汽化室温度应能达到所要求的温度值,如果在这段时间内汽化室一直不能升温,或受柱室影响略有温升,则可判定为汽化室不升温故障。汽化室不升温的原因有以下几个:1电源保险丝短路;2加热铬铁芯烧断;3可控硅损坏;4开关接触不良;5全桥损坏;6触发电路故障;7电源变压器次级开路;8脉冲变压器次级开路。2 汽化室温度失控仪器正常时,汽化室温度应按设定值调节而有升降。如果汽化室温度一直向高温度升温而且不受汽化室设定值的控制,则认为是汽化室温度失控故障。汽化室温度失控的原因有如下几种:1 可控硅阴阳两极间击穿;2 加热丝或加热引线与机壳相碰;3脉冲变压器初级线圈间漏电;4单接管电路自触发。3 汽化室温度升不高且变动大在正常情况下,汽化室温度高可达300℃以上。如果汽化温度都不能达到这一标准,则认为存在汽化温度升不高的故障。造成汽化温度升不高的主要原因是加热铬铁芯断开

  • 【分享】变压器的主要功能及其原理

    变压器的主要功能及其原理 变压器的简介  变压器的功能主要有:电压变换;电流变换,阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器);自耦变压器;高压变压器(干式和油浸式)等,变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯,XED型,ED型CD型。   变压器按用途可以分为:配电变压器、电力变压器、 全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、 单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器 试验变压器 转角变压器 大电流变压器 励磁变压器 。   变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。   一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primary coil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压,是由一次线圈与二次线圈间的「匝数比」所决定的。因此,变压器区分为升压与降压变压器两种。   大部分的变压器均有固定的铁芯,其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性,大部分磁通量局限在铁芯里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中,线圈与铁芯二者间紧密地结合,其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此,变压器之匝数比,一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能,使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物,提升输电电压使得长途输送电力更为经济,至于降压变压器,它使得电力运用方面更加多元化,可以这样说,没有变压器,现代工业实无法达到目前发展的现况。   电子变压器除了体积较小外,在电力变压器与电子变压器二者之间,并没有明确的分界线。一般提供50Hz电力网络之电源均非常庞大,它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制,通常受限于整流、放大,与系统其它组件的能力,其中有些部分属放大电力者,但如与电力系统发电能力相比较,它仍然归属于小电力之范围。各种电子装备常用到变压器,理由是:提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部分得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗,但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下,维持或修饰波形与频率响应。「阻抗」其中之一项重要概念,亦即二手机器人电子学特性之一,其乃预设一种设备,即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时,其间即使用到一种设备-变压器。   变压器又有其做试验而用的,是试验变压器,分别可以分为充气式,油浸式,干式等试验变压器,是发电厂、供电局及科研单位等广大用户的用来做交流耐压试验的基本试验设备,通过了国家质量监督局的标准,用于对各种电气产品、电器元件、绝缘材料等进行规定电压下的绝缘强度试验   变压器---利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件   1.变压器 ---- 静止的电磁装置   变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能   电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。   变压器原理   与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组   与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组   一次绕组的 二次绕组的   电压相量 U1 电压相量 U2   电流相量 I1 电流相量 I2   电动势相量 E1 电动势相量 E2   匝数 N1 匝数 N2   同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为 φm ,该磁通量称为主磁通 变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电变压器原理图流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。变压器的工作原理   变压器利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器   输送的电能的多少由用电器的功率决定.制作原理  在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。分类  按冷却方式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。  按防潮方式分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。   按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。   按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。   按用途分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。电源变压器的特性参数  工作频率  变压器锅炉铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。   额定功率   在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。   额定电压   指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。   电压比   指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。   空载电流   变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流。  空载损耗   指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。   效率   指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。   绝缘电阻   表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用

  • 法国Automation 2000超高压报警DGPT2-HP变压器测控保护装置

    法国Automation 2000公司推出的DGPT2-HP变压器测控保护装置,是一款专为超高压环境下油浸变压器设计的综合监测与保护设备。以下是对该产品的详细介绍: [b]一、产品概述[/b] DGPT2-HP变压器测控保护装置集成了多种先进的监测技术和保护功能,能够实时监测变压器的关键参数,如绝缘液压力、温度和液位等,并在异常情况下及时发出报警信号,确保变压器的安全运行。该产品特别适用于需要设置压力高于0.5bar的超高压应用场景,为变压器提供全面的保护。 [b]二、主要功能[/b] [list=1][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]超高压报警[/font]:DGPT2-HP能够监测变压器油箱内的绝缘液压力,当压力超过预设的超高压阈值时,立即发出报警信号,提醒运维人员采取措施,防止因压力过高导致的安全事故。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]温度监测与报警[/font]:内置高精度温度传感器,实时监测变压器油温,当油温超过设定阈值时,同样会发出报警信号,确保变压器在允许的温度范围内运行。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]液位监测[/font]:通过液位传感器监测变压器油箱内的油位变化,及时发现并处理油位异常问题,防止因油位过低或过高导致的变压器故障。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]综合保护功能[/font]:除了上述监测功能外,DGPT2-HP还具备过流保护、短路保护等多种保护功能,确保变压器在各种运行条件下都能得到全面的保护。[/list] [b]三、技术特点[/b] [list=1][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高精度测量[/font]:采用先进的传感技术和算法,能够准确测量变压器的各项参数,提供可靠的数据支持。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]快速响应[/font]:在监测到异常情况时,能够迅速发出报警信号,缩短故障处理时间,降低损失。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]用户友好[/font]:提供用户友好的界面和便捷的操作方式,方便运维人员进行参数设置、数据查看和故障排查。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]远程监控[/font]:支持远程监控和诊断功能,运维人员可以通过网络远程访问设备状态信息,实现远程管理和维护。[/list] [b]四、应用场景[/b] DGPT2-HP变压器测控保护装置广泛应用于电力、能源、工业等领域,特别是在超高压环境下的油浸变压器保护中发挥着重要作用。它能够适应各种复杂的工作环境,确保变压器在极端条件下的稳定运行。 [b]五、总结[/b] 法国Automation 2000公司推出的DGPT2-HP变压器测控保护装置是一款功能全面、性能卓越的设备。它以其高精度测量、快速响应、用户友好和远程监控等特点,在超高压环境下为油浸变压器提供了全面的保护。随着电力行业的不断发展,该产品将在更多领域得到广泛应用和推广。

  • 【分享】我国电子变压器技术发展新方向

    近年来,电源中电子变压器所用的铁心材料和导电材料价格连续上涨,上游原材料形成卖方市场。作为下游的电子变压器的电源用户,可以在全球范围内选择和采购,形成买方市场。处于中间位置的电子变压器行业,只有走技术创新之路,才能摆脱这种两头受气的困境。然而,在成熟的电子变压器行业里,技术创新比较困难。但是每一个细小环节的改进,就可以带来新的理念和新的产品。 走技术创新之路,要时刻记住要达到的目的。电源中的电子变压器,象所有作为仪器仪表交易商品的产品一样进行任何技术创新,都必须在具体使用条件下完成具体功能中,追求性能价格比最好。现在的电源产品,普遍以“轻、薄、短、小”为特点向小型化和便携化发展。电子变压器必须适应作为用户的电源产品对体积和重量的要求。同时,电子变压器的原材料(铁心材料和导电材料)价格上涨。因此,如何减小体积和重量,如何降低成本,成为近年来电子变压器发展的主要方向。 硅钢是工频电源中电子变压器大量使用的铁心材料。要减少电子变压器中的铁心用量,必须提高硅钢的工作磁通密度(工作磁密)。硅钢的工作磁密既决定于饱和磁通密度,又决定于损耗。因为效率是电子变压器的重要性能指标,现在,为了节能,许多电源产品都提出待机损耗要求。电子变压器的铁心损耗是待机损耗的主要组成部分,因此,都对电子变压器的效率或损耗提出明确的严格要求。 近年来,取向和无取向冷轧硅钢价格上涨,卷绕式环形铁心,相比于R型、CD型和EI型铁心,由于消耗材料少,可以节约20%以上的铁心材料成本,扩大了电子变压器中的使用范围。卷绕式环形铁心可以充分发挥取向冷轧硅钢的性能,与无取向冷轧钢相比,工作磁密要高得多。同时不象R型、CD型和EI型的铁心那样,可以充分利用硅钢材料,不会有边角废料,材料利用率可以达到98%以上。 作为电子变压器一大类的工频变压器,采用工作磁密高的铁心材料后,可以不减少铁心截面和体积,而是减少线圈匝数,减少用铜量。在现在铜材价格远远高于铁心材料的情况下,可能是更好的一种设计改进方案。 软磁铁氧体是中、高频电源中电子变压器大量使用的铁心材料,和金属软磁材料相比,软磁铁氧体的饱和磁密低,磁导率低,居里温度低,是它的几大弱点。尤其是居里温度低,饱和磁密Bs和单位体积功率损耗Pcv都会随温度变化。温度上升,Bs下降,Pcv开始下降,到谷点后再升高。因此在高温条件下,只要Bs保持较高水平,就可以把工作磁密Bm选得高一些,从而减少线圈匝数,降低用铜量和成本。高温高饱和磁密软磁铁氧体材料,还可以扩大电子变压器使用的温度上限到120益甚至150益。例如,汽车用电子设备中的高频电子变压器,在外界温度条件变化大和发动机室发热的高温条件下工作,就必须采用高温高饱和磁密软磁铁氧体。软磁复合材料(SMC)是上世纪90年代开发出来的新型软磁材料,其出发点是想把金属软磁材料的工作频率向MHz级和GHz级扩展,因此将金属软磁材料与其他高电阻材料,如石英、陶瓷、高分子材料等复合在一起,只要控制金属软磁材料的体积百分数在逾渗极限以下,就有可能保持软磁特性,又减少各种高频率损耗,成为一种新的软磁材料——软磁复合材料,取英文名称的第一个字母,简称SMC材料。软磁复合材料中的磁性粒子可以是纯铁、镍、钴金属、铁镍合金、铁镍钼合金、铁铝合金、铁基非晶合金、铁基纳米晶合金和软磁铁氧体经过粉碎后制成的粉末。非磁性物体可以是二氧化硅等绝缘体,硅树脂、聚乙烯、环氧树脂等高分子材料作粘接剂和硬脂酸等作润滑剂。磁性粒子和非磁性物体混合后,可以经过绝缘处理、压制成形、烧结等工艺加工成磁粉芯,也可以采用现在的塑料工程技术,注塑成各种复杂形状的磁芯。软磁复合材料的优点是密度小,重量轻,生产效率高,成本低,产品一致性好。缺点是由于磁粒子之间被非磁性物体隔开,磁性阻断,磁导率现在一般都在100以内,最近报导通过纳米技术和其他措施,已开发出磁导率超过1000的软磁复合材料,最大可达6000。

  • 双通道PID控制器对真空压力和温度的同时控制:在热离子发电转换器中的应用

    双通道PID控制器对真空压力和温度的同时控制:在热离子发电转换器中的应用

    [size=14px][color=#ff0000]摘要:本文针对真空型热离子能量转换器(发电装置)中真空压力和温度的关联性复杂控制,提出一个简便的控制方式和控制系统的解决方案,控制系统仅采用一个双通道高精度PID调节器。方案的核心技术思路是将一个可调参量转换为两个,即将阴极加热电源替换为两个串联形式的小功率电源,分别调节这两个电源的功率即可实现真空室气压和阴极温度的同时控制,由此可大幅减小设备造价且无需使用任何软件。[/color][/size][size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#ff0000][b]一、问题的提出[/b][/color][/size][size=14px] 热离子能量转换器(TEC)是一种将热能直接转化为电能的静态装置,是一种基于热离子发射的转换方法。TEC可分为真空、带有正离子的铯离子和由辅助放电产生的惰性气体(如氩气)等形式。[/size][size=14px] 真空型TEC的简化示意图如图1所示,电极被放置在高真空环境中。阴极与热源热连接,阳极与热沉连接。电极颜色反映了它们温度之间的关系。[/size][align=center][size=14px][color=#ff0000][img=01.真空热离子能量转换器结构示意图,500,373]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211230931128921_2824_3221506_3.jpg!w690x515.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图1 真空热离子能量转换器结构示意图[/color][/align][size=14px] 一般情况下,最常见的商用温度控制器都能控制TEC阴极的温度,但如果使用了钡钨分压器阴极,因其氧化性问题则对加热过程有特殊的要求并不可忽视。在使用前,阴极必须烘烤并激活。为了保护阴极免受来自周围结构或焙烤过程中产品的氧化和污染,在真空室中必须保持必要的超高真空水平。此外,为了防止阴极可能被水分永久性污染而造成发射能力降低和钨阴极表面损伤,阴极必须允许浸泡在200~400℃足够长的时间,以允许完全的水蒸气出气。[/size][size=14px] 为了防止上述情况出现,最佳控制指标就是真空压力,即真空室中的压力必须始终小于1.33E-04Pa。因此,在TEC运行过程中,当给阴极加热器通电时,由于出气,温度会升高,真空室压力会增加。如果压力超过1.33E-04Pa,则需要关闭加热器电源,直到压力降到这个水平以下。真空室排气和焙烧后的活化是通过将钨基体中的氧化钡转化为阴极表面的游离钡来实现的。活化速率是真空室清洁度、阴极污染、时间和温度的函数。一般来说,阴极在工作温度或略高于工作温度时被激活。阴极温度不应超过1473K。[/size][size=14px][/size][size=14px] 由此可见,在TEC运行过程中,一个重要前提条件是供电加热和温度控制应确保整个过程的真空压力水平不应超过设定的超高真空度,即在运行过程中,除了温度控制之外,还需控制真空室内的真空度始终不超过额定值,但只有加热功率一个可调装置。[/size][size=14px] 从上述真空型TEC的运行要求可以看出,阴极的加热过程是通过调节一个可控变量(加热功率)来实现两个参数(气压和温度)的同时控制。[/size][size=14px] 为了实现这个特殊的控制过程,文献1采用一种复杂的控制机构,此控制机构基于类似的串级控制方法,使用了一个典型的PID控制器结合一个PXI单元,并编制了专用程序进行整体控制,其控制框图如图2所示。[/size][align=center][size=14px][color=#ff0000][img=02.文献1中使用的控制框图,600,356]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211230931510435_9811_3221506_3.jpg!w690x410.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图2 文献1中使用的控制框图[/color][/align][size=14px] 从图2所示的控制框图可以看出,整个控制装置结构较复杂,还需编制控制软件,整体造价也高。为了实现更简便的控制,本文提出一个更简便的控制方式和控制系统的解决方案,控制系统中仅采用一个双通道高精度PID调节器。方案的核心技术思路是将一个调节参量转换为两个,即将阴极加热电源替换为两个串联形式的小功率电源,分别调节这两个调节小功率电源来实现真空室气压和阴极温度的控制。[/size][size=18px][color=#ff0000][b]二、解决方案[/b][/color][/size][size=14px] 由于在真空型TEC运行过程中只能调节阴极加热温度而同时不能使真空室内的气压超过设定值,这使得整个工作过程只有阴极加热功率一个可调节变量。为了实现阴极温度和腔室真空度的同时控制,解决方案采用了两个串联电源的新型结构,如图3所示。[/size][align=center][size=14px][color=#ff0000][img=03.新型真空压力和温度同时控制系统结构示意图,600,276]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211230932179007_2110_3221506_3.jpg!w690x318.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图3 新型真空压力和温度同时控制系统结构示意图[/color][/align][size=14px] 如图3所示,解决方案中采用了一个高精度的两通道PID控制器,此控制器具有两个独立的PID控制通道。第一通道与真空计和电源1组成第一闭环控制回路,第二通道与安装在阴极上的热电偶温度传感器(TC)和电源2组成第二闭环控制回路。这里的第一控制回路提供阴极的基础温度,其主要用于较低温度段的烘烤,并同时起到控制腔室真空度的作用。第二控制回路是在阴极温度达到一定温度后(如600℃)才开始起作用,其主要作用是将阴极温度最终恒定控制在设定的高温温度上。整个过程的真空压力和温度的控制效果基本与文献1所述的图4和图5所示相同。[/size][align=center][color=#ff0000][size=14px][img=04.全温域的真空压力和阴极温度的变化,690,449]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211230932441901_8566_3221506_3.jpg!w690x449.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#ff0000][/color][align=center]图4 全温域的真空压力和阴极温度的变化[/align][align=center][size=14px][/size][/align][align=center][size=14px][img=05.加热初期的真空压力和阴极温度的变化,690,449]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211230933014212_1816_3221506_3.jpg!w690x449.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图5 加热初期的真空压力和阴极温度的变化[/color][/align][size=14px] 在实际运行过程中的控制步骤如下:[/size][size=14px] (1)首先抽取腔室真空,使其达到2E-06Pa的超高真空水平。然后运行第一控制回路,真空计采集腔室压力,然后自动调节电源1的加热功率使得阴极温度从室温逐渐升高,其中的压力控制设定值为5E-06Pa。在此控制期间腔室压力始终不会超过设定值,但温度则会逐渐快速升高,且电源1始终有一定的输出功率。[/size][size=14px] (2)当第一控制回路控制中阴极温度达到初级设定温度(如600℃)后,第二控制回路自动开始运行,这使得电源2开始输出加热功率,此时电源1和电源2同时输出,使得阴极温度进一步升高,最终恒定在第二控制回路的温度设定值上。[/size][size=14px] (3)在第二回路工作期间,阴极温度进一步上升,势必会造成腔室气压升高而超出设定值5E-06Pa水平,此时第一回路会自动减小电源1的输出功率,使得阴极温度变化速度放缓。在第二回路运行过程中,第二回路相当于一个正向调节作用,第一回路实际上则是一个反向调节作用,这样既能保证腔室气压不会超出设定值,又能保证阴极温度逐步升高而达到设定的高温温度。[/size][size=14px] 总之,通过上述解决方案及其自动控制,可很便捷的实现热离子能量转换器中真空压力和温度的同时控制,压力水平和阴极恒定温度可根据阴极材料要求任意设定。而且整个控制装置得到了大幅度的简化,且无需进行采用任何软件。[/size][size=18px][b][color=#ff0000][/color][color=#ff0000]三、参考文献[/color][/b][/size][size=14px][1] Kania B, Ku? D, Warda P, et al. Intelligent Temperature and Vacuum Pressure Control System for a Thermionic Energy Converter[M]//Advanced, Contemporary Control. Springer, Cham, 2020: 253-263.[/size][size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size]

  • 阀件、控制器半导体元器件控温中的作用有哪些?

    半导体元器件控温设备中,每个配件都有着不同的作用,由于作用不同,无锡冠亚的半导体元器件控温的阀件和控制器的作用也是不同的。  半导体元器件控温的水泵,是用于加速水流动的工具,以达到加强水在换热器中换热的效果。半导体元器件控温的水流开关用作管道内流体流量的控制或断流保护,当流体流量到达调定值时,开关自动切断(或接通)电路。半导体元器件控温的压力控制器用作压力控制和压力保护之用,机组有低压和高压控制器,用来控制系统的压力的工作范围,当系统压力到调定值时,开关自动切断(或接通)电路。  半导体元器件控温的压差控制器用作压力差的控制,当压力差到达调定值时,开关自动切断(或接通)电路。半导体元器件控温的温度控制器用作机组的控制或保护,当温度到达调定值时,开关自动切断(或接通)电路。在我们的产品上,温度的控制常用到,用水箱温度来控制机组的开停机情况。还有些象防冻都需要用到温度控制器。  半导体元器件控温视液镜用于指示制冷装置中液体管路的制冷剂的状况、制冷剂中的含水量、回油管路中来自油分离器的润滑油的流动状况,有的视液镜带有一指示器,它通过改变其颜色来指出制冷剂中的含水量。(绿色表示干燥,黄色表示潮湿)。因温度变化而引起水的体积变化,膨胀水箱用来贮存这部分膨胀水,对系统起稳压定压的作用,能给系统补偿部分水。  半导体元器件控温是一项比较新的设备,性能上面要求高一点才能使得半导体元器件控温的运行更加稳定。

  • DGPT2/PA船用变压器测控装置带电缆密封套Automation 2000

    DGPT2/PA船用变压器测控装置带电缆密封套是法国Automation 2000公司推出的一款专为船用环境设计的先进设备。以下是对该产品的详细介绍: [b]一、基本信息[/b] [list][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]型号[/font]:DGPT2/PA[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]品牌[/font]:Automation 2000[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]应用场景[/font]:船用变压器测控[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]特殊配置[/font]:带电缆密封套[/list] [b]二、产品特点[/b] [list=1][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]环境适应性[/font]:该装置专为船用环境设计,能够适应海洋中的潮湿、盐雾、振动等恶劣条件。电缆密封套的设计确保了电缆连接的可靠性和密封性,防止海水或湿气侵入,保护内部电子元件免受损害。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]多参数监测[/font]:DGPT2/PA能够监测变压器内部的多种关键参数,如气体排放、内部压力、介电温度等,确保变压器的安全运行。这些参数的实时监测有助于及时发现潜在故障,预防重大事故的发生。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高精度测量[/font]:采用高精度的测量电路和传感器,确保监测数据的准确性和可靠性。高精度测量是保护动作准确性的基础,对于船用变压器这种对安全性能要求极高的设备尤为重要。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]快速响应[/font]:装置能够在监测到异常参数时迅速触发报警或保护动作,减少故障对船舶电力系统的影响。快速响应有助于及时采取应对措施,防止故障扩大或引发更严重的后果。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]远程通讯能力[/font]:支持多种通讯协议(如Modbus、Profibus等),便于与船舶的上位控制系统集成。远程通讯能力使得船员可以在控制室中实时监测变压器的运行状态,提高运维效率。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高防护等级[/font]:具有较高的防护等级(如IP56、IK07等),能够适应船舶上的各种恶劣环境。防护等级的设计确保了装置在恶劣条件下仍能稳定工作,延长了设备的使用寿命。[/list] [b]三、安装与维护[/b] [list][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]安装前准备[/font]:在安装DGPT2/PA之前,需要确保变压器未通电,并按照产品说明书进行接线和参数设置。特别注意电缆密封套的安装,确保密封性良好,防止海水或湿气侵入。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]定期检查[/font]:定期检查装置的外观和接线,确保没有损坏或松动。定期进行功能测试,验证各监测参数的准确性。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]软件更新[/font]:根据需要更新装置的软件版本,以适应新的保护需求或修复已知问题。[/list] [b]四、总结[/b] 法国Automation 2000的DGPT2/PA船用变压器测控装置带电缆密封套是一款专为船用环境设计的先进设备。其多参数监测、高精度测量、快速响应和远程通讯等特点确保了船用变压器的安全运行和高效运维。同时,电缆密封套的设计使得该装置能够适应海洋中的恶劣环境,为船舶电力系统的稳定运行提供了有力保障

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