疊層控制技術在博迅電阻爐加熱控制中的應用

在熱工裝備加熱過程中，電阻率隨溫度增加而降低，高溫時的電阻率變化為低溫時電阻率的 50%～60%。當電阻下降時要保持功率不變則需要增加電流值，高溫區工作時，電流已經達 到了功率調節器的上限，無法輸出更大的功率。

疊層控制技術將變壓器分為兩檔電壓，通過 移相與過零兩種調節方式相結合，實現兩檔電壓間的無級調節，自動調節變壓器的電流電 壓，減少諧波污染，提升設備功率因數和功率輸出。

 熱工裝備高溫加熱時，電阻率會隨溫度變化而變 化，加熱元件在低溫段，功率輸出正常，輸出的電壓電 流與加熱電源的匹配性很好，但在高溫段，功率輸出異 常，有時輸出的功率甚至只有額定功率的30%，造成嚴 重的大馬拉小車現象。

上海博迅疊層控制技術

1 控制基本模型 晶閘管是一種常用的電力電子器件，本文論述的電 路是采用晶閘管來組成的交流調壓電路。如圖1所示， 把兩個晶閘管反并聯后串聯在交流電路中，通過對晶閘 管的控制就可以控制交流電力，這種電路不改變交流電 的頻率，稱為交流電力控制電路。

在這種電路中晶閘管的觸發控制方式分為：過零觸 發和移相觸發。由于過零觸發電流沖擊大，本文主要對 移相觸發進行研究

2 移相觸發 在每半個周波內，通過對晶閘管開通相位的控制， 可以方便地調節輸出電壓的有效值，這種電路稱為交流 調壓電路，晶閘管的觸發方式叫移相觸發。

根據有效值的定義，可以計算阻性負載的移相觸發 的輸出電壓有效值Uo和功率因數η為：

（Ui為輸入電壓有效值，Uo為輸出電壓的有效值， α為圖2中的控制角）由功率因數η的計算公式，可以 繪制出控制角α與η之間的關系曲線如圖3所示。 在移相觸發的控制方式下，晶閘管導通時，負載 的電流電壓波形都是晶閘管移相調整過的波形，

所以晶 閘管的這種觸發方式會對電網造成諧波污染，如圖3所 示，當電源的移相深度越深（控制角α越大）時，電源 系統的功率因數越差，相應地，注入電網的電流諧波含 量指標也會變差。

 疊層電源

針對上述情況高諧波、低功率因數弊端，引進了疊 層控制電源。以疊層單相電源模型為例如圖4所示。

如上圖所示為變壓器原邊兩疊層電源模型，進線電 源每相采用2組可控硅分別連接到變壓器原邊的兩個抽 頭。實際運行中，輸入到負載端的電壓波形為兩層電壓 的疊加，在很大程度上提高功率因數和減小諧波含量。