一种电窑炉温度调节的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109520321A(43)申请公布日2019.03.26(21)申请号201811418917.8(22)申请日2018.11.26(71)申请人安徽大学地址230601安徽省合肥市经济开发区九龙路111号申请人国网江西省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司(72)发明人朱明星阳登辉江挺何伟孙旻(74)专利代理机构北京凯特来知识产权代理有限公司11260代理人郑立明陈亮(51)Int.Cl.F27D19/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种电窑炉温度调节的方法及装置(57)摘要本发明公开了一种电窑炉温度调节的方法及装置，所述方法首先利用温度传感器检测电窑炉内的温度并将检测到的温度信号转换成电压信号ufed反馈给IGBT触发控制电路；IGBT触发控制电路将反馈的电压信号ufed与基准电压uref进行比较得到偏差信号e；由PID控制器引入所述偏差信号e作为其输入，并不断对偏差信号e进行修正，得到输出电压uf，并将该输出电压uf输入给PWM调制电路；PWM调制电路引入所述输出电压uf作为其输入信号，并根据所述输出电压uf的大小对所述IGBT触发控制电路的控制信号的占空比DR进行调节，实现炉内温度的调节。该方法不仅能够降低对电网电能质量的影响，同时具有精度高、调节范围宽、控制方式简单等显著优点。CN109520321ACN109520321A权利要求书1/2页1.一种电窑炉温度调节的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、利用温度传感器检测电窑炉内的温度并将检测到的温度信号转换成电压信号ufed反馈给IGBT触发控制电路；步骤2、所述IGBT触发控制电路将反馈的电压信号ufed与基准电压uref进行比较得到偏差信号e；其中，e＝uref-ufed；步骤3、由PID控制器引入所述偏差信号e作为其输入，并不断对偏差信号e进行修正，得到输出电压uf，并将该输出电压uf输入给PWM调制电路；步骤4、所述PWM调制电路引入所述输出电压uf作为其输入信号，并根据所述输出电压uf的大小对所述IGBT触发控制电路的控制信号的占空比DR进行调节；步骤5、当电窑炉内的温度高于设定温度时，则通过所述PWM调制电路减小所述IGBT触发控制电路的控制信号的占空比，使电窑炉内温度降低；步骤6、当电窑炉内的温度低于设定温度时，则通过所述PWM调制电路增大所述IGBT触发控制电路的控制信号的占空比，使即可使炉内温度升高。2.根据权利要求1所述电窑炉温度调节的方法，其特征在于，在步骤1中，所述温度传感器根据温度测量范围和测量精度的要求采用热电偶传感器，且电偶材料选用镍铬—镍硅合金。3.根据权利要求1所述电窑炉温度调节的方法，其特征在于，在步骤3中，所得到的输出电压uf表示为：uf＝kp*e+ki*∫edt+kd*(de/dt)其中，kp、ki、kd分别为所述PID控制器的比例系数、积分系数和微分系数。4.根据权利要求1所述电窑炉温度调节的方法，其特征在于，在步骤4中，所述IGBT触发控制电路的控制信号的占空比DR调节公式为：Ton为一周期内IGBT的导通时间，T为周期；所述电窑炉电阻上的电压有效值表示为：U0＝DR·US其中：Us为电源电压有效值；通过调节占空比DR使所述电窑炉电阻上的电压得到控制，实现对炉温的调节。5.一种电窑炉温度调节的装置，其特征在于，所述装置包括温度传感器、IGBT触发控制电路、PID控制器、PWM调制电路，其中：所述温度传感器设置于电窑炉内，并与所述IGBT触发控制电路电连接，用于检测所述电窑炉内的温度并将检测到的温度信号转换成电压信号ufed反馈给所述IGBT触发控制电路；所述IGBT触发控制电路用于将反馈的电压信号ufed与基准电压uref进行比较得到偏差信号e；其中，e＝uref-ufed；所述PID控制器与所述IGBT触发控制电路电连接，用于引入所述偏差信号e作为其输入，并不断对偏差信号e进行修正，得到输出电压uf，并将该输出电压uf输入给所述PWM调制电路；所述PWM调制电路与所述PID控制器电连接，用于引入所述输出电压uf作为其输入信号，2CN109520321A权利要求书2/2页并根据所述输出电压uf的大小对所述IGBT触发控制电路的控制信号的占空比DR进行调节；其中，当电窑炉内的温度高于设定温度时，则通过所述PWM调制电路减小所述IGBT触发控制电路的控制信号的占空比，使电窑炉内温度降低；当电窑炉内的温度低于设定温度时，则通过所述PWM调制电路增大所述IGBT触发控制电路的控制信号的占空比，使即可使炉内温度升高。6.如权利要求5所述电窑炉温度调节的装置，其特征在于，所述温度传感器根据温度测量范围和测量精度