أفران الحث, كمعدات تسخين مهمة في الصناعة الحديثة, تستخدم على نطاق واسع في صهر المعادن, عقد, صقل, وغيرها من المجالات. خصائصها ذات الكفاءة العالية, توفير الطاقة, وحماية البيئة لا يمكن فصلهما عن العمل المنسق لمختلف المكونات الدقيقة, من بينها المكونات الكهربائية هي بلا شك “قلب” و “مركز العصب” للنظام بأكمله.
ستأخذك هذه المقالة لاستكشاف بعض المكونات الكهربائية الأساسية في أفران الحث والكشف عن مساهماتها الصامتة وراء درجات الحرارة المرتفعة.
رئيسي لوحة التحكم, الدماغ المركزي
لوحة التحكم الرئيسية هي قلب التحكم لفرن الحث, دمج المكونات الرئيسية مثل المعالج الدقيق, ذاكرة, وواجهات الإدخال/الإخراج. وتشمل وظائفها الرئيسية.
- تلقي تعليمات التشغيل: الاستجابة لإعدادات المشغل, مثل تعديل الطاقة والتحكم في درجة الحرارة.
- العمليات المنطقية والتحكم: إجراء الأحكام والحسابات المنطقية بناءً على البرامج المعدة مسبقًا وإشارات ردود فعل المستشعر, وإصدار أوامر التحكم.
- وظائف الحماية: مراقبة حالة النظام في الوقت الحقيقي. مرة واحدة ظروف غير طبيعية مثل التيار الزائد, الجهد الزائد, أو حدوث ارتفاع في درجة الحرارة, يمكنه إصدار إشارات الحماية على الفور وقطع مصدر الطاقة لضمان سلامة المعدات والأفراد.
- الحصول على البيانات وعرضها: جمع معلمات التشغيل مثل درجة حرارة الفرن, حاضِر, والجهد, وعرضها على واجهة التشغيل.
- وظائف الاتصالات: تحتوي بعض لوحات التحكم الرئيسية المتقدمة أيضًا على واجهات اتصال, تمكين المراقبة والتحكم عن بعد.
الثايرستور/SCR (مقوم التحكم بالسيليكون), مفتاح تنظيم الطاقة
الثايرستور هو جهاز طاقة من أشباه الموصلات يلعب دورًا حاسمًا في أفران الحث, تستخدم بشكل رئيسي ل.
- تنظيم الطاقة: من خلال التحكم في زاوية توصيل الثايرستور, يتم تغيير الجهد والتيار المدخلات إلى الملف التعريفي, وبالتالي تحقيق تعديل دقيق لقوة تسخين الفرن.
- تحويل التيار المتردد إلى التيار المتردد: في بعض أنواع إمدادات الطاقة, يتم استخدام الثايرستور لتحويل طاقة التيار المتردد ذات التردد الصناعي إلى طاقة التيار المتردد المطلوبة ذات التردد المتوسط.
يؤثر أداء الثايرستور بشكل مباشر على كفاءة التسخين واستقرار فرن الحث. لذلك, يعد اختيار الثايرستور عالي الجودة والموثوقية أمرًا ضروريًا.
جسر المعدل, تحويل التيار المتردد إلى العاصمة
للأفران التي تستخدم مصادر طاقة متوسطة التردد تعتمد على الثايرستور, يعد جسر المعدل مكونًا رئيسيًا لتحويل طاقة التيار المتردد المدخلة إلى طاقة تيار مستمر. ويتكون عادة من الثنائيات أو الثايرستور المتعددة, تصحيح طاقة التيار المتردد ذات التردد الصناعي إلى طاقة تيار مستمر لتوفير مصدر طاقة ثابت للتيار المستمر لمرحلة العاكس اللاحقة.
العاكسكوبري, تحويل التيار المستمر إلى تيار متردد متوسط التردد
الجسر العاكس هو المكون الأساسي لمصدر الطاقة لفرن الحث. إنه يحول خرج طاقة التيار المستمر من جسر المقوم إلى طاقة التيار المتردد بالتردد المطلوب لتزويد الملف التعريفي. يتكون الجسر العاكس عادةً من عدة ثايرستور أو IGBTs (بوابة معزولة الترانزستورات ثنائية القطب), التي تولد تيارًا مترددًا متوسط التردد من خلال استراتيجيات التحكم في التبديل المحددة.
دائرة الحماية, حاجز الأمان
تعد دائرة الحماية ضمانًا مهمًا للتشغيل الآمن لفرن الحث. يمكنه مراقبة مختلف الظروف غير الطبيعية في النظام وقطع مصدر الطاقة بسرعة عند حدوث خطر, منع تلف المعدات والإصابات الشخصية. وتشمل دوائر الحماية المشتركة.
- حماية التيار الزائد: يمنع التيار الزائد من إتلاف المكونات مثل الثايرستور والمحولات.
- حماية الجهد الزائد: يمنع الجهد الزائد من إتلاف المكونات الإلكترونية.
- الحماية من الحرارة الزائدة: يراقب درجة حرارة المكونات الرئيسية لمنع ارتفاع درجة الحرارة والإرهاق.
- حماية فقدان المرحلة: يقطع مصدر الطاقة عندما يكون هناك فقدان للطور في طاقة الإدخال, حماية المعدات.
- حماية فشل مياه التبريد: يراقب معدل تدفق ودرجة حرارة مياه التبريد لمنع ارتفاع درجة حرارة المعدات بسبب سوء التبريد.
أجهزة الاستشعار, عيون المعلومات
تعمل أجهزة الاستشعار المختلفة ك “عيون” في الفرن التعريفي, مراقبة حالة تشغيل النظام في الوقت الفعلي وإعادة البيانات إلى لوحة التحكم الرئيسية للمعالجة. وتشمل أجهزة الاستشعار المشتركة.
- مجسات درجة الحرارة: قياس درجة حرارة الفرن, درجة حرارة مياه التبريد, إلخ.
- أجهزة الاستشعار الحالية: قياس التيار في الملف التعريفي.
- مجسات الجهد: قم بقياس جهد مصدر الطاقة وجهد ملف الحث.
- أجهزة استشعار مستوى المياه: مراقبة مستوى الماء في مياه التبريد.
- مجسات التدفق: مراقبة معدل تدفق مياه التبريد.
مفاعل/مغو, تخزين الطاقة وتصفيتها
المفاعل هو مكون تخزين الطاقة الذي يلعب بشكل أساسي الأدوار التالية في أفران الحث.
- تجانس الحالي: تقليل التقلبات الحالية وتحسين استقرار إمدادات الطاقة.
- الحد من تيار الدائرة القصيرة: الحد من معدل ارتفاع التيار أثناء ماس كهربائى, حماية المكونات الأخرى.
- تصحيح معامل القدرة: تحسين معامل القدرة للنظام وزيادة الاستفادة من الطاقة.
مكثف, الرنين وتعويض معامل القدرة
عادةً ما يتم دمج المكثفات في أفران الحث مع ملف الحث لتكوين دائرة رنين. وتشمل وظائفهم الرئيسية.
- توفير الطاقة التفاعلية: التعويض عن الطاقة التفاعلية التي يتطلبها ملف الحث, تحسين معامل القدرة للنظام.
- تشكيل الرنين: مما يتسبب في رنين الدائرة عند تردد معين, تحسين كفاءة التدفئة.
خاتمة
يعتمد التشغيل العادي لفرن الحث على التعاون الوثيق بين المكونات الكهربائية الرئيسية المذكورة أعلاه. إن فهم وظائفها ومبادئها يساعدنا على العمل بشكل أفضل, يحافظ على, وإدارة معدات الفرن التعريفي, تحديد الأخطاء وإصلاحها على الفور, وضمان الإنتاج السلس. مع التطور المستمر للتكنولوجيا, يتم أيضًا تحديث وابتكار المكونات الكهربائية لأفران الحث بشكل مستمر, التحرك نحو كفاءة أعلى, ذكاء أكبر, وموثوقية أعلى.
