电阻炉的供电电路及功率调节

2023-10-11 理论教育版权反馈

【摘要】：（一）电阻炉的供电电路和接线方法电阻炉通常使用工业频率的交流电。为了操作安全，电炉、供电设备、控制设备等外壳均应可靠接地。电炉、仪表、电源三条接地线应分开，不要共用同一地线，以防干扰。电热元件的接线应当根据功率、相数和电压等因素综合考虑。当炉子功率大于75kW时，可以把电热元件分成两组或两组以上的三相380V星形接法或三角形接法。炉子有三个电热元件时，把它的电路由三角形改变为星形连接，炉子的功率降为原来的1/3。

（一）电阻炉的供电电路和接线方法

电阻炉通常使用工业频率（50Hz）的交流电。由车间电网供电，电压为220V和380V。炉子电压不宜过高，因为高温下耐火材料的导电性急剧增加，使电流漏损的可能性增大。

为了操作安全，电炉、供电设备、控制设备等外壳均应可靠接地。电炉、仪表、电源三条接地线应分开，不要共用同一地线，以防干扰。

电热元件的接线应当根据功率、相数和电压等因素综合考虑。

当炉子的功率小于25kW时，一般采用220V或380V单相串联接法。当炉子功率为25kW～75kW时，通常采用三相380V星形接法，也有用三相380V三角形接法的。当炉子功率大于75kW时，可以把电热元件分成两组或两组以上的三相380V星形接法或三角形接法。每组功率以30kW～75kW为宜，即每相功率为10kW～25kW。这样能使每个电热元件的功率不致过大，以便于调节炉温，而且电热元件尺寸可在常用的范围内。

（二）电阻炉的功率调节

电阻炉通常采用工频（50Hz）的交流电供电，电压为220V或380V。采用硅碳棒、硅钼棒等电热元件的电阻炉，由于升温过程中电热元件的电阻变化很大，或在长期使用后电阻的改变，必须对电阻炉进行功率调节，其调节方法主要有两种：一是利用变压器来调节，二是改变电热元件的连接方法来调节。

1.利用变压器来调节

根据电流的热效应定律可知，电流通过电热元件时所产生的热量为：

式中：I——通过电热元件的电流，A；

U——电热元件的端电压，V；

R——电热元件的电阻，Ω；(www.chuimin.cn)

τ——通电时间，s。

从式中可以看出，当电热元件的电阻R不变时，调节变压器供给电热元件的电压U，就相当于调整了电热元件的发热量Q，则炉子的温度就得到了调整。当所采用的电热元件的电阻率变化较大时，就更需要变压器来调节供电电压。在选用变压器时，还要考虑电器设备（负载）的功率因素，例如，当电炉的最大耗电功率为15kW，那么就应考虑功率因素，配用额定容量大于15kW的变压器。

2.通过改变电热元件的连接方法调节功率

当电热元件使用日久，逐渐老化，电阻值也随之增加，发热功率不足，导致炉温难升。在有多个电热元件的炉子里，可以用换向开关改变电热体连接线路来调节功率。如在单相电路中，炉内有两组同样电阻的发热体，把电热元件由并联改为串联时，炉子功率可降为原来的1/4。炉子有三个电热元件时，把它的电路由三角形改变为星形连接，炉子的功率降为原来的1/3。如有六个电阻相同的电热元件，连成两个独立小组，可使炉中有五级功率：

（1）两组都连接成三角形（△，△），相当于100%功率；

（2）一组连接成三角形，另一组连接成星形（△，），相当于67%功率；