鎢、鉬材料的電阻溫度系數(shù)相對(duì)較大，低溫段電阻值較小，因此由鎢、鉬材料做發(fā)熱體的電阻爐在冷態(tài)升溫過程中，若不采用合適的控制方法極易產(chǎn)生過大的電流而損壞設(shè)備。本文分別介紹了手動(dòng)升溫、單溫度閉環(huán)自動(dòng)升溫和溫度、電流雙閉環(huán)自動(dòng)升溫三種升溫控制方法，以及如何有效地防止升溫過程中產(chǎn)生過大電流。對(duì)于以上三種升溫方法，本文分別針對(duì)在升溫過程中電壓、電流、功率等物理量的相互關(guān)系進(jìn)行了分析，討論了三種方法的控制性能及適應(yīng)的電爐類型。

關(guān)鍵詞 溫度調(diào)節(jié)儀；PID限幅調(diào)節(jié)；雙閉環(huán)控制
 
前言
電爐是硬質(zhì)合金生產(chǎn)過程中的核心設(shè)備，常用電爐的金屬發(fā)熱體有鎳鉻、鐵鉻鋁、鎢、鉬。其中鎳鉻、鐵鉻鋁合金的電阻溫度系數(shù)較小（10-5級(jí)），在升溫和保溫過程中功率較穩(wěn)定，一般用于zui高工作溫度小于1 200 ℃和1 050 ℃電爐中。鎢、鉬金屬發(fā)熱體與鎳鉻、鐵鉻鋁合金發(fā)熱體有所不同，它們的主要物理性能和不同溫度下的電阻溫度。

鎢鉬熱元件的熔點(diǎn)高，一般用于1 200～2 000 ℃的高溫電爐中。盡管鎢鉬發(fā)熱體的熔點(diǎn)高，但電阻溫度系數(shù)大（10-3級(jí)），即電阻率隨溫度的升高而顯著增大。例如鎢（鉬）在1 600 ℃時(shí)的電阻率是20 ℃時(shí)的9.5倍。電阻率隨溫度的變化導(dǎo)致在恒壓加熱升溫過程中鎢鉬絲的吸收功率變化較大，因此在加熱升溫過程中，對(duì)以鎢鉬金屬作發(fā)熱體的這種大電阻溫度系數(shù)電爐的控制比鎳鉻合金作發(fā)熱體的電爐的控制困難和復(fù)雜。
1 升溫的控制方法
目前對(duì)電爐升溫、保溫過程中的電壓、電流控制主要元件是可控硅，可控硅的致命缺陷是過流、過壓能力差。在鎢鉬絲電爐中，由于金屬絲在低溫段電阻率很小，極易產(chǎn)生過流，因此如何在保證生產(chǎn)工藝的前提下避免在低溫段出現(xiàn)過電流是至關(guān)重要的。根據(jù)筆者多年的研究和工程實(shí)踐，對(duì)電阻溫度系數(shù)較大的鎢鉬絲電爐的升溫可采用手動(dòng)分段恒壓升溫、自動(dòng)分段限壓升溫和限壓限流雙閉環(huán)升溫的三種方法，既能滿足不過電流又能達(dá)到升溫工藝的要求。
1.1 升溫工藝曲線
電爐從冷態(tài)開始升溫到工作溫度過程的一般工藝曲線，即溫度與時(shí)間關(guān)系。對(duì)于具體的時(shí)間間隔長(zhǎng)短、溫度值及溫度段數(shù)由電爐及產(chǎn)品所決定。