[发明专利]一种电窑炉温度调节的方法及装置

权利要求书

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u_fed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u_fed与基准电压u_ref进行比较得到偏差信号e；其中，e＝u_ref-u_fed；

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u_f，并将该输出电压u_f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u_f作为其输入信号，并根据所述输出电压u_f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u_f表示为：

u_f＝k_p*e+k_i*∫edt+k_d*(de/dt)

其中，k_p、k_i、k_d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：

T_on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·U_S

其中：U_s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u_fed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u_fed与基准电压u_ref进行比较得到偏差信号e；其中，e＝u_ref-u_fed；

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u_f，并将该输出电压u_f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u_f作为其输入信号，并根据所述输出电压u_f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的要求采用热电偶传感器，且电偶材料选用镍铬—镍硅合金。