变压器及中频电炉功率自动控制系统的制作方法
1.本实用新型涉及一种中频电炉的控制系统，尤其涉及一种变压器及中频电炉功率自动控制系统。
背景技术：
2.中频炉是一种将工频50hz交流电转变为中频(300hz以上至1000hz)的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流，利用电磁感应原理加热金属。
3.现在的铸造厂主要有高耗能的中频电炉、热处理电阻炉、水泵、行车机床等一些设备，用电量都很大，根据国家节能减排的目标和国家电网对线路载流量的安全、保障安全用电，对高耗能企业用超容量使用监管很严格。但是工厂又要根据生产工艺和流程来生产合格的产品，用电负荷难以控制在确保接近额定容量 (要么低于额定容量，变压器相当于浪费，要么大于额定容量，无法达到国家对工厂的用电要求)。
4.现有一般通过可调大功率设备进行功率调节，设备需要专人在看着，功率太大，则工人手动调低一点，功率太低，则手动调大一点，这样既费人工，又会因为人自身反应速度达不到要求无法控制功率，造成有人看管也还是超负荷引起电力安全事故。
5.而无人管理功率大小，功率大、线路超载大的话容易造成因电器电气过热引发的安全事故，并且也无法达到国家对工厂用电功率的要求。
技术实现要素：
6.基于上述工厂总功率容易超出国家要求功率，无法自动控制功率，且功率大、线路超载大容易造成电器电气过热引发的安全事故等不足，本实用新型提供一种变压器及中频电炉功率自动控制系统，用于限制功率超出国家规定功率，且监测中频电炉内部温度。
7.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，包括功率采集模块一、plc控制模块和功率模块，功率采集模块一和功率模块与plc控制模块电连接，所述功率采集模块一用于感应工厂动力变压器的功率，并将信息反馈至plc控制模块，所述plc控制模块控制功率模块启动，所述功率模块用于调节中频电炉变压器的功率大小。
8.本实用新型进一步的优选技术方案为：控制系统还包括温度感知模块，温度感知模块与plc控制模块电连接，温度感知模块包括用于感应中频电炉的中频电源的冷却水进水温度的温度感知模块一、用于感应中频电炉的中频电源的冷却水出水温度的温度感知模块二、用于感应中频电炉的炉体设备的冷却水进水温度的温度感知模块三和用于感应中频电炉的炉体设备的冷却水出水温度的温度感知模块四，温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三和温度感知模块四感应温度并将信息反馈至plc控制模块，plc控制模块控制中频电炉停机。
9.本实用新型进一步的优选技术方案为：所述温度感知模块包括用于感应中频电炉变压器的温度的温度感知模块五和用于感应工厂动力变压器的温度的温度感知模块六，温度感知模块五和温度感知模块六感应温度并将信息反馈至plc 控制模块。
10.本实用新型进一步的优选技术方案为：所述温度感知模块为温度传感器。
11.本实用新型进一步的优选技术方案为：所述plc控制模块上电连接有警报模块，温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三和温度感知模块四感应温度并将信息反馈至plc控制模块，plc控制模块控制中频电炉停机，并控制警报模块发出警报。
12.本实用新型进一步的优选技术方案为：所述plc控制模块上电连接有驱动放大模块，驱动放大模块用于放大plc控制模块的控制信号，并传输到警报模块和中频电炉，所述警报模块包括警报灯和警报发声器，所述plc控制模块上电连接有用于手动关闭警报发声器的报警消音开关。
13.本实用新型进一步的优选技术方案为：所述plc控制模块上电连接有功率采集模块二，功率采集模块二用于感应中频电炉变压器的功率，并将信息反馈至 plc控制模块，功率采集模块一和功率采集模块二为电流互感器。
14.本实用新型进一步的优选技术方案为：所述plc控制模块上电连接有驱动放大模块和信号指示模块，驱动放大模块用于放大plc控制模块的控制信号，并传输到信号指示模块，所述信号指示模块用于根据工厂动力变压器的功率指示加料，信号指示模块包括红灯、绿灯、黄灯和警报装置。
15.本实用新型进一步的优选技术方案为：所述plc控制模块上电连接有显示模块和供电电源，显示模块包括用于参数设定、数据显示以及记录的触摸屏。
16.本实用新型进一步的优选技术方案为：所述功率模块包括电流转电压子模块，电流转电压子模块用于将中频电炉变压器的电流信号转换成电压信号，以调节功率的大小。
17.与现有技术相比，本实用新型的优点是功率采集模块一用于感应工厂动力变压器的功率，并将信息反馈至plc控制模块，plc控制模块对采集的信息进行比对，当功率采集模块一感应到的工厂动力变压器的功率大于plc控制模块内的功率设定值时，plc控制模块控制功率模块启动，通过功率模块调节中频电炉变压器的功率，使工厂的总功率下调至等于或低于国家规定的功率，实现自动化调节功率，避免功率过高而无法达到国家对工厂用电功率的要求。
附图说明
18.以下将结合附图和优选实施例来对本实用新型进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本实用新型范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
19.图1为控制系统电路图；
20.图2为控制系统原理框图；
21.图3为驱动放大模块电路图；
22.图4为电流转电压子模块电路图。
23.图中：1、显示模块；2、plc控制模块；3、功率采集模块；4、温度感知模块；5、电流转
电压子模块；6、调功电位器；7、驱动放大模块；8、温度传感器； 9、电流互感器；10、警报模块；11、信号指示模块；12、供电电源；13、报警消音开关；14、功率模块。
具体实施方式
24.以下将参考附图来详细描述本实用新型的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本实用新型的保护范围。
25.应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。
26.变压器及中频电炉功率自动控制系统，包括功率采集模块一、plc控制模块 2和功率模块14，功率采集模块一和功率模块14均与plc控制模块2电连接。
27.图1-图4所示，功率采集模块一用于感应工厂动力变压器的功率，并将信息反馈至plc控制模块2。工厂动力变压器的功率为工厂的用电总功率。
28.优选的，功率采集模块一为电流互感器9，电流互感器9感应工厂动力变压器的电流，并将信息反馈至plc控制模块2，plc控制模块2将电流互感器9感应的电流信息换算成功率信息。电流互感器9为现有测量感应电流的装置，例如品牌为丁本电器，型号为dbkct-25的电流互感器。
29.plc控制模块2内设定有功率设定值，plc控制模块2将功率采集模块一反馈的信息与功率设定值进行比对，当功率采集模块一感应的工厂动力变压器的功率大于功率设定值时，plc控制模块2控制功率模块14启动，功率模块14用于调节中频电炉变压器的功率大小，功率模块14将中频电炉变压器的功率调小，以使工厂动力变压器的总功率变小，直到工厂动力变压器的功率等于或小于功率设定值，功率模块14停止调节中频电炉变压器的功率。功率设定值为国家规定的额定用电功率。
30.图4所示，优选的，功率模块14包括电流转电压子模块5，电流转电压子模块5用于将中频电炉变压器的电流信号转换成电压信号，以调节功率大小。
31.当工厂动力变压器的功率大于功率设定值时，plc控制模块2自动计算工厂动力变压器的功率超出功率设定值的量，并且plc控制模块2控制电流转电压子模块5启动，电流转电压子模块5将中频电炉变压器的电流信号转换成电压信号，由于功率等于电压乘以电流，当电流信号转换成电压信号时，使中频电炉变压器的功率降低，以使工厂动力变压器的功率下降至设定值内，并使工厂动力变压器的功率保持在最大输出功率。从而实现自动将工厂动力变压器的功率控制在国家规定的用电功率内。
32.图1所示，另外，plc控制模块2上电连接有信号指示模块11，信号指示模块11用于根据工厂动力变压器的功率指示操作工人加料，信号指示模块11包括红灯、绿灯、黄灯和警报装置。
33.具体的，当上述工厂动力变压器的功率大于功率设定值时，plc控制模块2 控制红灯亮，并且警报装置发出警报，提示操作工人工厂动力变压器的功率超出设定的功率设定值，需要操作工人缓慢加料。
34.优选的，警报装置包括警报灯和警报发声器，警报发声器例如喇叭。
35.当上述工厂动力变压器的功率等于或小于功率设定值，并且工厂动力变压器的功
率小于功率设定值的量在设定的范围内时，例如工厂动力变压器的功率小于功率设定值的量在功率设定值的5％以内，plc控制模块2控制黄灯亮，说明工厂动力变压器的功率刚好，提示操作工人正常向中频电炉内加料，同时plc控制模块2不控制功率模块14调节中频电炉变压器的功率。
36.当上述工厂动力变压器的动率小于功率设定值，并且工厂动力变压器的功率小于功率设定值的量大于或等于设定的范围时，例如工厂动力变压器的功率小于功率设定值的量大于或等于功率设定值的5％，plc控制模块2控制绿灯亮，说明工厂动力变压器的功率太小，提示操作工人进行加快加料，加重中频电炉的负载，中频电炉的负载则功率越大。
37.这样控制系统自动控制工厂动力变压器的功率最大值时，指示操作工人人为的进行加重料和轻料，来适当改变功率大小，通过配合控制系统提高中频电炉的熔化效率。
38.另外，plc控制模块2上电连接有功率采集模块二，功率采集模块二用于感应中频电炉变压器的功率，并将信息反馈至plc控制模块2。优选的，功率采集模块二为电流互感器9，电流互感器9感应中频电炉变压器的电流，并将信息反馈至plc控制模块2，plc控制模块2将电流互感器9感应的电流信息换算成功率信息。电流互感器9为现有测量感应电流的装置，例如品牌为丁本电器，型号为dbkct-25的电流互感器。功率采集模块二和功率采集模块一组合形成用于采集功率信息的功率采集模块3。
39.另外，plc控制模块2上还电连接有调功电位器6，调功电位器6用于操作工人手动调节中频电炉变压器的功率。
40.图1、图2所示，另外，控制系统还包括温度感知模块4，温度感知模块4 与plc控制模块2电连接，温度感知模块4包括温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三和温度感知模块四。
41.由于中频电炉包括两个炉体和中频电源，中频电源和中频电炉线圈在使用时会产生大量的热量，这些热量不及时带走就会损害中频电源和元器件和炉体设备，给生产作业带来巨大的安全隐患，通过冷却水来冷却中频电源和炉体内设备。
42.温度感知模块一用于感应中频电源的冷却水进水温度，温度感知模块二用于感应中频电源的冷却水出水温度，温度感知模块三用于感应炉体设备的冷却水进水温度，温度感知模块四用于感应炉体设备的冷却水出水温度。由于炉体具有两个，因此设有两组温度感知模块三和温度感知模块四用于感应两个炉体设备的温度。
43.温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三和温度感知模块四感应温度并将信号反馈至plc控制模块2，plc控制模块2控制中频电炉停机。
44.具体的，温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三和温度感知模块四感应温度，并将信号反馈至plc控制模块2，plc控制模块2将感应的温度分别与对应的温度设定值进行比对，当温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三和温度感知模块四其中一个感应的水温度大于对应的温度设定值时， plc控制模块2控制中频电炉停机，对中频电炉起到保护作用，防止因电器电气过热引发的安全事故。
45.另外，plc控制模块2上电连接有警报模块10，当温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三和温度感知模块四其中一个感应的水温度大于对应的温度设定值时，plc控制模块2控制警报模块10发出警报。
46.优选的，警报模块10包括警报灯和警报发声器，警报发声器例如喇叭，用于提示操
作工人中频电源或炉体的冷却水水温过高。
47.优选的，plc控制模块2上电连接有用于手动关闭警报模块10的警报发声器的报警消音开关13。plc控制模块2上还电连接有温度感知模块一的控制开关、温度感知模块二的控制开关、温度感知模块三的控制开关、温度感知模块四的控制开关、中频电源的冷却水流量开关和炉体的冷却水流量开关，当温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三和温度感知模块四其中一个感应的水温度大于对应的温度设定值时，plc控制模块2断开开关，并控制警报模块10发出警报。
48.另外，温度感知模块4还包括温度感知模块五和温度感知模块六。
49.温度感知模块五用于感应中频电炉变压器的温度，温度感知模块六用于感应工厂动力变压器的温度，温度感知模块五和温度感知模块六感应温度并将信息反馈至plc控制模块2，温度感知模块五和温度感知模块六用于实施监测中频电炉变压器和工厂动力变压器的温度。
50.优选的，温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三、温度感知模块四、温度感知模块五和温度感知模块六为温度传感器8。温度传感器8为现有的感知温度的传感器，例如品牌为arttop/艺优，型号为pt100。
51.图1、图3所示，另外，plc控制模块2电连接有驱动放大模块7，驱动放大模块7用于放大plc控制模块2的控制信号，驱动放大模块7将plc控制模块2的控制信号放大，并传输到信号指示模块11、警报模块10和中频电炉，用于控制绿灯、黄灯、红灯、警报装置和警报模块10开启以及关闭中频电炉。
52.另外，plc控制模块2上电连接有显示模块1和供电电源12，显示模块1 包括用于参数设定、数据显示以及记录的触摸屏。
53.以上对本实用新型所提供的变压器及中频电炉功率自动控制系统进行了介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
技术特征：
1.变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，包括功率采集模块一、plc控制模块和功率模块，功率采集模块一和功率模块与plc控制模块电连接，所述功率采集模块一用于感应工厂动力变压器的功率，并将信息反馈至plc控制模块，所述plc控制模块控制功率模块启动，所述功率模块用于调节中频电炉变压器的功率大小。2.根据权利要求1所述的变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，控制系统还包括温度感知模块，温度感知模块与plc控制模块电连接，温度感知模块包括用于感应中频电炉的中频电源的冷却水进水温度的温度感知模块一、用于感应中频电炉的中频电源的冷却水出水温度的温度感知模块二、用于感应中频电炉的炉体设备的冷却水进水温度的温度感知模块三和用于感应中频电炉的炉体设备的冷却水出水温度的温度感知模块四，温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三和温度感知模块四感应温度并将信息反馈至plc控制模块，plc控制模块控制中频电炉停机。3.根据权利要求2所述的变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，所述温度感知模块包括用于感应中频电炉变压器的温度的温度感知模块五和用于感应工厂动力变压器的温度的温度感知模块六，温度感知模块五和温度感知模块六感应温度并将信息反馈至plc控制模块。4.根据权利要求3所述的变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，所述温度感知模块为温度传感器。5.根据权利要求2所述的变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，所述plc控制模块上电连接有警报模块，温度感知模块一、温度感知模块二、温度感知模块三和温度感知模块四感应温度并将信息反馈至plc控制模块，plc控制模块控制中频电炉停机，并控制警报模块发出警报。6.根据权利要求5所述的变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，所述plc控制模块上电连接有驱动放大模块，驱动放大模块用于放大plc控制模块的控制信号，并传输到警报模块和中频电炉，所述警报模块包括警报灯和警报发声器，所述plc控制模块上电连接有用于手动关闭警报发声器的报警消音开关。7.根据权利要求1所述的变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，所述plc控制模块上电连接有功率采集模块二，功率采集模块二用于感应中频电炉变压器的功率，并将信息反馈至plc控制模块，功率采集模块一和功率采集模块二为电流互感器。8.根据权利要求1所述的变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，所述plc控制模块上电连接有驱动放大模块和信号指示模块，驱动放大模块用于放大plc控制模块的控制信号，并传输到信号指示模块，所述信号指示模块用于根据工厂动力变压器的功率指示加料，信号指示模块包括红灯、绿灯、黄灯和警报装置。9.根据权利要求1所述的变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，所述plc控制模块上电连接有显示模块和供电电源，显示模块包括用于参数设定、数据显示以及记录的触摸屏。10.根据权利要求1所述的变压器及中频电炉功率自动控制系统，其特征在于，所述功率模块包括电流转电压子模块，电流转电压子模块用于将中频电炉变压器的电流信号转换成电压信号，以调节功率的大小。
技术总结
本实用新型公开了变压器及中频电炉功率自动控制系统，包括功率采集模块一、PLC控制模块和功率模块，功率采集模块一和功率模块与PLC控制模块电连接，所述功率采集模块一用于感应工厂动力变压器的功率，并将信息反馈至PLC控制模块，所述PLC控制模块控制功率模块启动，所述功率模块用于调节中频电炉变压器的功率大小，当功率采集模块一感应到的工厂动力变压器的功率大于PLC控制模块内的功率设定值时，PLC控制模块控制功率模块启动，通过功率模块调节中频电炉变压器的功率，使工厂的总功率下调至等于或低于国家规定的功率，实现自动化调节功率，避免功率过高而无法达到国家对工厂用电功率的要求。用电功率的要求。用电功率的要求。
