BD-4E智能电量变送器在电炉温控柜中的应用

在电炉温控柜中,当加热器处于加热状态时系统会产生谐波,此时普通的功率变送器若无法准确测得所需电参量将会导致温控系统误动作,造成严重后果。本文介绍一种BD-4E智能电量变送器,在有谐波干扰时能准确测量系统各项电参量,并转换为多路模拟量信号输出给各控制单元,以保证系统能够正常运行。

BD-4E智能电量变送器在电炉温控柜中的应用

戴金花

江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴214405

摘要：在电炉温控柜中，当加热器处于加热状态时系统会产生谐波，此时普通的功率变送器若无法准确测得所需电参量将会导致温控系统误动作，造成严重后果。本文介绍一种BD-4E智能电量变送器，在有谐波干扰时能准确测量系统各项电参量，并转换为多路模拟量信号输出给各控制单元，以保证系统能够正常运行。

关键字：电炉温控柜、谐波、智能电量变送器

1、概述

近年来随着社会的发展，人们对环境及能源问题认识日益加深，现代工业朝着节能与环保的大方向发展，在这种趋势推动下，燃烧炉已经彻底退出历史舞台，而电炉在这方面的优势使得其在工业上得到了广泛应用。因此实现我国电炉的自动化，达到精确控制炉温，提高成品率，实现节能减排已成为近几年来一项重要的研究课题。

随着信息技术的发展，现代工业体系越来越数字化、智能化和集成化，现代机械设备日益趋向于自动化控制管理。而在自动控制领域中，温度检测与控制占有很重要的地位，具有独立工作的温度检测与控制系统的电炉温控柜越来越被人们关注。

2、电炉温控柜的组成以及工作原理

为了方便维修与检验，电炉温控柜内每一个加热器的控制回路均是独立控制，一次回路是由空气开关、SCR电力调整器、BD-4E智能电量变送器、PT100和工业电炉的加热元件部分组成（如图1），当温控柜处于加热状态时，由智能电量变送器BD-4E测量当前电气回路功率，将转换的4-20mA数字信号反馈给SCR电力调整器，SCR电力调整器然后与所设定的恒定功率进行比较运算，运算后的数字结果再由调节仪进行D/A转换，变成脉冲控制信号来控制可控硅导通

在电炉温控柜中,当加热器处于加热状态时系统会产生谐波,此时普通的功率变送器若无法准确测得所需电参量将会导致温控系统误动作,造成严重后果。本文介绍一种BD-4E智能电量变送器,在有谐波干扰时能准确测量系统各项电参量,并转换为多路模拟量信号输出给各控制单元,以保证系统能够正常运行。

角大小，从而调节主回路加热元件功率大小，使电炉的温度稳定保持在设定温

度的工作状态。

图1电炉温控柜控制回路图

电炉温控柜二次辅助回路（如图2）主要由指示灯、按钮、开关、温度报警器等组成，实现超温报警、运行和停止指示、本地或者远程启动、停止加热

等功能。

图2电炉温控柜二次辅助回路图

在电炉温控柜中,当加热器处于加热状态时系统会产生谐波,此时普通的功率变送器若无法准确测得所需电参量将会导致温控系统误动作,造成严重后果。本文介绍一种BD-4E智能电量变送器,在有谐波干扰时能准确测量系统各项电参量,并转换为多路模拟量信号输出给各控制单元,以保证系统能够正常运行。

在电炉温度控制过程中，由于可控硅在不断调节系统功率输出，系统会产生谐波干扰变送器的功率测量，使SCR电力调整器接收到错误的数字信号而误调节系统功率，最终导致温控柜无法正常运行。因此，一个在谐波干扰下能正确测量功率的变送器在温控柜系统中起着至关重要的作用。

3、BD-4E智能电量变送器的特点

BD-4E智能电量变送器具有如下特点：是一款高性价比的变送器，采用ADE7858高精度、三相电能计量IC，内置多个模数转换器(ADC)、数字积分器、基准电压源电路及所有必需的信号处理电路，实现总(基波和谐波)有功/无功/视在功率测量和有效值计算，以及基波有功/无功功率测量和有效值计算真有效值测量，在有谐波干扰下正确的测量各项电力参数；且各相均具有系统校准功能，即有效值偏移失调校正、相位校准和增益校准；同时它替代了过去的电流、电压、功率、功率因数、有功电度、无功电度等一系列变送器，可大大降低系统成本,方便现场布线，提高系统的可靠性；还可与其他厂家的控制模块挂在同一485总线上，且便于计算机编程，使你轻松地构建自己的测控系统。其主要的功能与技术指标如下：

输入信号：三相交流电压、电流输入频率：45～65Hz；

电压量程：100V、220V、380V、500V可选；

电流量程：1A、2A、5A（20A、50A、100A、200A、500A、1000A须外置电流传感器）等可选；

过载能力：1.2倍量程输入可正确测量；瞬间电流10倍/1秒，瞬间电压2倍/1秒；

模拟量输出：最多可带4路模拟量信号输出；

通讯输出数据：三相相电压Ua、Ub、Uc；三相电流Ia、Ib、Ic；有功功率P、功率因数PF、各相有功功率Pa、Pb、Pc；吸收、释放有功电度，感性、容性无功电度；

输出接口：RS-485二线制，标准MODBUS-RTU协议；

通讯速率（Bps）：1200、2400、4800、9600、19200、38400；

辅助电源采用AC/DC85-265V供电，使用时无需担心电源电压波动影响。

4、结论

在电炉温控柜中,当加热器处于加热状态时系统会产生谐波,此时普通的功率变送器若无法准确测得所需电参量将会导致温控系统误动作,造成严重后果。本文介绍一种BD-4E智能电量变送器,在有谐波干扰时能准确测量系统各项电参量,并转换为多路模拟量信号输出给各控制单元,以保证系统能够正常运行。

随着信息技术的发展，人们的环保意识以及安全意识将会越来越高，电炉温控系统将会越来越普及。此电炉温控系统设计符合自动化发展的方向，使电炉能够安全运行；同时BD-4E智能电量变送器在谐波干扰下能给调整器提供准确的模拟量信号，使其精确控制电炉内温度，提高了电炉的可靠性和安全性。参考文献：

[1].任致程周中.电力电测数字仪表原理与应用指南[M].北京.中国电力出版社.2007.4

[2]雷建军朱华关于Fuzzy-pid的电阻炉温度控制系统[J]微计算机信息，2003

作者简介：戴金花，女，本科，江苏安科瑞电器制造有限公司，主要研究方向为光伏系统监控设计，Email:2880157871@http://doc.guandang.net手机：18860995103QQ:2880157871