Hướng dẫn thiết kế và vận hành lò điện trở quyển 2

GIOI THIEU CHUNG

Với dạng phức tạp, chất lượng điều khiển được biểu thị qua mức độ đa dạng của hàm nhiệt độ yêu cầu cùng khả năng nhiệt. Chất lượng này, trước hết, phụ thuộc vào thiết kế lò (thể xây, hệ thống dây nung điện trở..), thiết kế. Tuy nhiên, một yếu tố rất quan trọng quyết định đến chất lượng của chức năng điều khiển.

Trong phạm vi chương này, đạng đơn giản của chức năng điều khiển nhiệt độ sẽ được trình bày chi tiết nhưng cũng chỉ dừng ở việc lựa chọn. Việc thiết lập các tham số cho bộ điều khiển đối với dang đơn gián. Lò điện nói chung và lò điện trở nói riêng là những thiết bị có nguy cơ gây sự cố rất cao.

Để tạo ra một công suất cực lớn, dòng điện và đôi khi là cả điện áp. Khi xảy ra sự cố chạm, chập điện, sự tăng công suất có thể ngay lập tức gây các sự cố cháy, nỗ các thiết bị điện và kéo theo đó là sự cố về cháy nỗ. Nguy cơ thứ 2 là sự cố quá nhiệt trong lò xảy ra khi chức năng điều khiển nhiệt độ của lò bị hỏng.

Sự cố quá nhiệt có thể gây những tác hại như làm hỏng vật nung, làm đứt (cháy) các. Cũng như các thiết bị nhiệt khác, lò điện trở thường có quán tính nhiệt. Nếu không tuân thủ các trình tự chặt chẽ khi bật và tắt lò, dây điện trở và một số bộ phận của thê xây cũng như vỏ lò có thể bị hư hại, thậm chí bị phá huý.

Bang 9.3: Các loại thiết bị điều khiển nhiệt độ (Thermostal)

• MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Lề ĐIỆN TRỞ

Có thể đáp ứng bất kỳ (bằng phần | bởi các thiết bị điều | yêu cầu điều khiến nào về độ chính xác. Hoạt 6 mềm) khién PLC | động với nhiều phương pháp điều khiển, đặc. Khởi động từ (Magnetic Contactor — MC) là một loại thiết bị đóng cắt nguồn điện với các cặp tiếp điểm cơ khí nên có điện trở tiếp xúc cũng như tốn hao công suất tại các tiếp điểm rất nhỏ. Để tạo ra tác động đóng hoặc cắt nguồn điện, các tiếp điểm cơ khí của khởi động từ phải chuyên động qua một khoảng cách nhất định nên độ trễ đóng cắt của thiết bị loại này khá.

Để làm dịch chuyên các cặp tiếp điểm của khởi động từ, nhờ đó mà có các tác động đóng cắt nguồn điện, cần có năng lượng cơ học tạo bởi cuộn dây của một nam châm điện từ. Các cặp tiếp điểm chính có nhiệm vụ đóng cắt các dòng điện lớn trong khi các cặp tiếp điểm phụ có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu thông báo, với dòng điện qua nó không đáng kẻ, về trạng thái hiện tại của khởi động từ. Do không hoạt động theo nguyên lý cơ khí, thời gian trễ của các rơle bán dẫn là rất nhỏ (không trễ hơn lÔms) nên hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu đóng cắt tốc độ cao theo phương pháp PWM với các đối tượng nhiệt.

Chất lượng nguồn điện được thể hiện ở điện áp đối với lò sử dụng điện lưới 1 pha; đối với lò sử dụng điện lưới 3 pha thì chất lượng nguồn điện được đánh giá qua giá trị điện áp, độ lệch pha, thứ tự các pha. Tuỳ thuộc vào mức độ của sự cố, việc tăng dòng điện trên toàn bộ hệ thống hoặc trên một pha nào đó (với hệ thống sử dụng nguồn 3 pha) của hệ thống có thể từ mức vài chục đến vài trăm phân trăm. Trong mỗi trường hợp như vậy, cân có cơ câu và thiết bị riêng đê bảo vệ. a) Bao vệ qua dong bang dptémdt (Circuit Breaker — CB). Về lý thuyết, áptômát sẽ chỉ có tác động cắt khi dòng điện qua nó cao hơn dòng điện định mức một hệ số tối thiểu nào đó (khoảng 1,15, trơng đương mức vượt 15%) và hệ số vượt càng lớn, thời gian trễ tác động càng nhỏ.

Thiết bị áptômát thường được lựa chọn để bảo vệ quá dòng trong trường hợp sự cố (chạm chập gây đoản mạch..) với dòng điện có giá trị. lớn hơn từ vài lần đến vài chục lần so với dòng điện định mức. thống công nghiệp, do một số lý do bất khả kháng như thay đổi điều kiện làm việc và/ hoặc lúc khởi động,.. chúng luôn phải làm việc quá tải ở mức. từ vài đến vài chục phần trăm so với thiết kế. Do vậy, để áptômát không có. tác động cắt trong các trường hợp quá tải cho phép này, các áptômát thường được lựa chọn với dòng điện danh định cao hơn dòng điện thiết kế từ 10% — 30% đối với tải thuần trở như hệ thống dây điện trở của lò điện, và. a) Bao vé qua dong bang Ro-le nhiét (Over Current Relay — OCR). Với loại rơ-le nhiệt cơ khí, nhiệt được sinh ra bởi dòng điện cần bảo vệ khi vượt giới hạn cho phép (do dòng điện tăng cao quá mức) sẽ gây tác động bảo vệ là cắt dòng điện. Sau khi toàn bộ phần logic của hệ thống điều khiển được cấp nguồn, việc thiết lập các thông số hoạt động của lò và đưa lò vào trạng thái hoạt động sẽ được thực hiện từng bước một.

HUY offset thuộc vào giá trị tương đối của chúng so với nhiệt độ thực tế của lò đo được, theo logic trình bày trong hình 9.2, trạng thái của các dây điện trở của lò có thể là “Hoạt động”, tương ứng với đèn xanh được bật và khởi động từ KO 6 trạng thái đóng (ON), hoặc cũng có thể là “Dừng”, tương ứng với đèn. Do vậy, để một nhóm phụ tải hoạt động, cần có hai điều kiện là khởi động từ K0 (điều khiên bởi bộ điều khiển nhiệt độ) phải đóng (ON) và khởi động từ tương ứng, từ KI đến K4, cũng phải đóng (ON). So với PLC, hệ DDC linh hoạt hơn, không bị hạn chế về khả năng nhưng lại khó sử dụng hơn và có giá thành cao hơn nên chỉ được lựa chọn cho hệ thống chế tạo đơn chiếc có quy mô rất lớn hoặc trong các hệ thống thí nghiệm phục vụ công tác nghiên cứu.