[实用新型]一种低电压大电流加热器的温度控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业炉温度控制装置，进一步是指一种低电压大电流加热器的温度控制装置。

背景技术

目前，制备太阳能电池用硅锭的生产工艺主要包括单晶硅拉制和多晶硅铸锭。多晶硅铸锭技术由于能直接熔铸出适于规模化生产的、制造过程相对简单、从而成为太阳能电池用硅锭制备的主流方法。

制备太阳能多晶硅电池的大尺寸方形硅锭，一次装载硅料可达240-270kg，熔融温度高达1540℃，采用方型高纯石墨加热器，由均匀分布的四块辐射式加热板组成，铜电极的接线为双三角形连接方式。

众所周知，方型高纯石墨加热器的总电阻值很低，常采用低电压、大电流的加热方式，最大加热功率为165kW，加热电压25V，电流高达3800A，在铸锭工艺中，为了生产出高质量的硅锭，硅料在加热、熔化、生长、退火、冷却阶段中，必须保持热场均匀，温度稳定，不振荡、不超调，连续可控。需解决如下问题：

1)低电压、大电流、大功率输出的连接问题。

2)石墨加热器低温状态下，大滞后、大惯性。温度超调严重，振荡最大达±120℃(100-900℃时)，且难于控制，稳定时间长(最大30分钟)。

3)控温精度要求±1℃，重复性好。

4)大功率加热方式，需要提高功率因素。减少无功功耗，防止可控硅移相时产生高次谐波，对电网污染，干扰控制设备。

5)一个生产厂房布置多台铸锭炉时，需保证三相总配电平衡、无冲击、电网安全。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对上述现有技术和需达到的工艺要求，提出一种低电压大电流加热器的温度控制装置，用于多晶硅铸锭炉温度控制，适应于石墨加热器大滞后、大惯性、低电压、大电流的大功率加热控制场合，控温精度高，不超调、不振荡、稳定可靠、重复性好，并且提高了功率因素，减少了无功功耗。

本实用新型采用的技术方案是，一种低电压大电流加热器的温度控制装置，包括有三相交流电源端子，其分别接入交流接触器，且所述交流接触器通过三路保险装置分别接入三相智能可控硅功率控制器；所述温度控制装置还包括有可编程逻辑控制器，且有控温热偶通过热偶输入模块接入可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器再通过D/A输出模块接入交流三相智能可控硅功率控制器的控制输入端，交流三相智能可控硅功率控制器的控制输出端接入功率变压器初级，功率变压器次级则通过6根电缆与加热器的电极端双三角型接线方式相连接。

当一个车间布置多台石墨加热器时，可通过交流三相智能可控硅功率控制器采用RS485二线制A+、B-多机互连，通讯组网。交流三相智能可控硅功率控制器均衡分配三相总配电功率，内部智能平均分配各台设备的加热功率。电网无冲击，运行平稳，三相总电流始终保持平衡，保证了电网的安全。同时功率因素可达到0.95以上，也避免了移相触发控制时产生高次谐波、污染电网、干扰控制设备等缺陷。

综上所述，本实用新型所述低电压大电流加热器的温度控制装置，适应于石墨加热器大滞后、大惯性、低电压、大电流的大功率加热控制场合，控温平稳，不超调、不振荡、稳定可靠、重复性好，并且提高了功率因素，减少了无功功耗。

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。

附图说明

图1是本实用新型中石墨加热器连接示意图；

图2是实施例中所述温度控制装置示意图；

图3是实施例中铸锭炉多机连网示意图。

在图中：

PLC-可编程逻辑控制器

A1-D/A模块                      A2-热电偶输入模块(A/D)

B1-温度检测热电偶               FU1-3-加热保险

K1-交流接触器

L1、L2、L3-交流三相电源             T1-主变压器

X1~X6-水冷电缆             V1-交流三相智能可控硅功率控制器

具体实施方式