叠层控制技术在博迅电阻炉加热控制中的应用

在热工装备加热过程中，电阻率随温度增加而降低，高温时的电阻率变化为低温时电阻率的 50%～60%。当电阻下降时要保持功率不变则需要增加电流值，高温区工作时，电流已经达 到了功率调节器的上限，无法输出更大的功率。

叠层控制技术将变压器分为两档电压，通过 移相与过零两种调节方式相结合，实现两档电压间的无级调节，自动调节变压器的电流电 压，减少谐波污染，提升设备功率因数和功率输出。

 热工装备高温加热时，电阻率会随温度变化而变 化，加热元件在低温段，功率输出正常，输出的电压电 流与加热电源的匹配性很好，但在高温段，功率输出异 常，有时输出的功率甚至只有额定功率的30%，造成严 重的大马拉小车现象。

上海博迅叠层控制技术

1 控制基本模型 晶闸管是一种常用的电力电子器件，本文论述的电 路是采用晶闸管来组成的交流调压电路。如图1所示， 把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸 管的控制就可以控制交流电力，这种电路不改变交流电 的频率，称为交流电力控制电路。

在这种电路中晶闸管的触发控制方式分为：过零触 发和移相触发。由于过零触发电流冲击大，本文主要对 移相触发进行研究

2 移相触发 在每半个周波内，通过对晶闸管开通相位的控制， 可以方便地调节输出电压的有效值，这种电路称为交流 调压电路，晶闸管的触发方式叫移相触发。

根据有效值的定义，可以计算阻性负载的移相触发 的输出电压有效值Uo和功率因数η为：

（Ui为输入电压有效值，Uo为输出电压的有效值， α为图2中的控制角）由功率因数η的计算公式，可以 绘制出控制角α与η之间的关系曲线如图3所示。 在移相触发的控制方式下，晶闸管导通时，负载 的电流电压波形都是晶闸管移相调整过的波形，

所以晶 闸管的这种触发方式会对电网造成谐波污染，如图3所 示，当电源的移相深度越深（控制角α越大）时，电源 系统的功率因数越差，相应地，注入电网的电流谐波含 量指标也会变差。

 叠层电源

针对上述情况高谐波、低功率因数弊端，引进了叠 层控制电源。以叠层单相电源模型为例如图4所示。

如上图所示为变压器原边两叠层电源模型，进线电 源每相采用2组可控硅分别连接到变压器原边的两个抽 头。实际运行中，输入到负载端的电压波形为两层电压 的叠加，在很大程度上提高功率因数和减小谐波含量。