專利名稱：一種基于相序設置的鉑金通道加熱方法
技術領域：
本發明屬于玻璃基板生產技術領域，涉及一種基于相序設置的鉬金通道加熱方法。
背景技術：
在TFT-1XD基板玻璃生產中，鉬金通道作為最為昂貴最為重要的核心設備之一， 起著消泡澄清、攪拌均化、料重控制的關鍵作用。它的基本工作原理是通過對鉬金通道施加大電流(1200A——5000A )使鉬金通道本體產生較大的熱能，最終使鉬金通道本體不同段位溫度達到1200°C —1600°C，完成玻璃溶液在不同的工藝條件下的加工過程。在整個通道加熱系統中，鉬金通道是通過熔制焊接連接在一起以貴重金屬本體為發熱器件的關鍵設備。在鉬金通道的不同區域又有不同的溫度設置要求，所需的功率也不一致，這就需要對不同區域的鉬金通道加載不同的加熱電流。通常使用通道法蘭作為鉬金通道電流的接入端，由于通道法蘭本身也是由貴重金屬制作而成，制作成本非常昂貴。為了最大程度降低成本，減少貴重金屬的使用量，一般采用公用法蘭及公用銅排。由于不同區域變壓器向鉬金通道加載電流時需共用電極法蘭和銅排，因此公共的法蘭和銅排上通過的電流是兩個回路電流的矢量和值，而鉬金通道的相序連接設置工藝對電流的矢量和影響較大。電流的矢量和的幅值對回路的線損及法蘭電極本體的溫度均有很大的影響，同時較高的電流矢量和可能會造成鉬金通道法蘭電極溫度過高而損壞。其次在鉬金通道加熱系統中，玻璃溶液在鉬金通道中流動過程中，如遇到幅度較大的冷熱交替則容易產生玻璃結石和鉬金顆粒。而通道法蘭既是電流的接入點，但由于其水冷結構也是一個散熱源，通道內部的玻璃溶液在此位置也會遇到溫度突降的環境，因此合理設置通道加熱的相序，才能保證法蘭安全，又保證公用法蘭電流矢量和值可控。如何進行合理的相序設置工藝，既保證矢量和值的電流幅值處于法蘭及銅排的安全載流量裕度范圍內，又能使法蘭本體有一定的加熱能力，但又要有效防止法蘭溫度散熱損失太大，這是鉬金通道加熱系統重點研究的課題。
發明內容
本發明解決的問題在于提供一種基于相序設置的鉬金通道加熱方法，實現了對法蘭及銅排溫度的有效控制。本發明是通過以下技術方案來實現一種基于相序設置的鉬金通道加熱方法，包括以下步驟I)將變壓器的二次側通過銅排連接到鉬金通道法蘭的電流接入端，使變壓器的二次偵彳、銅排、鉬金通道和相鄰回路間的公共銅排形成單個回路；2)設置各變壓器的一次側電壓的電壓相位，得到帶有相同相位的變壓器的二次側電壓；
3)將所述各變壓器的二次側電壓經過銅排通入到鉬金通道法蘭的電流接入端，得到帶有相同相位的各個單回路的電流；4)根據加載在鉬金通道上的相鄰兩個單回路中各個電流的相位，來改變流過相鄰兩個回路間公共銅排上的和電流的矢量和的幅值。選擇不同的電壓相位接入到變壓器一次側輸入端，來設置各變壓器的一次側電壓的電壓相位。相鄰兩個回路間的公共銅排上的電流幅值為相鄰兩個回路中單個回路電流大小的矢量和。將相鄰的兩個回路中變壓器的相位差調整成120度，來改變兩個回路中公共回路 和電流的矢量和值。將鉬金通道的升溫段、澄清段、降溫段和攪拌槽各段回路相鄰電壓電壓差設置為120度、將御料口兩個回路均設置為180度。與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果一種基于相序設置的鉬金通道加熱方法，通過設置單個回路的電流相位，來改變法蘭及公共銅排的電流矢量和值，即保證了電流的矢量和的幅值處于法蘭及銅排的安全載流量裕度范圍內，又能使法蘭本體有一定的加熱能力，有效防止了法蘭溫度散熱損失太大的問題。通過合理設置鉬金通道不同加熱段回路的相序，即可控制法蘭上通過的電流矢量和幅值，又可以保證銅排溫度處于可控范圍內。
圖1為本發明提供的鉬金通道加熱的電路相序連接圖；圖2為本發明提供的公共銅排電流值分析電路模型；圖3為針對圖2中銅排電流值12#矢量分析圖；圖4為針對圖2中公共銅排電流值分析電路模型中電流矢量和波形分析。
具體實施例方式下面結合具體的實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而不是限定。一種基于相序設置的鉬金通道加熱方法，包括I)將變壓器的二次側通過銅排連接到鉬金通道法蘭的電流接入端，使變壓器的二次偵彳、銅排、鉬金通道和相鄰回路間的公共銅排形成單個回路。2)設置各變壓器的一次側電壓的電壓相位，得到帶有相同相位的變壓器的二次側電壓。需要說明的是，調節變壓器的相位具體的可以根據需要預先調好一個相位，具體設置見圖1，按照圖1所示的接入方法，選擇不同的電壓相位接入到變壓器一次側輸入端，來設置各變壓器的一次側電壓的電壓相位。示例性的，一號變壓器的一次電壓和二次電壓側選擇R、s接入，二號變壓器的一次電壓和二次電壓側選擇T、S接入，三號變壓器的一次電壓和二次電壓側選擇R、T接入，其余的按照圖1所示的接入方式接入到變壓器的一次側電壓輸入端。3)將各所述變壓器的二次側電壓經過銅排通入到鉬金通道法蘭的電流接入端，得至IJ帶有相同相位的各個單回路的電流。具體的，將鉬金通道中的玻璃液等效成一個阻值不變的電阻，再向鉬金通道加入帶有設置好相位的變壓器二次側電壓，從而得到帶有相同相位的單個回路的電流。4)在相鄰兩個單回路中各個電流的電流幅值不變的情況下，根據加載在鉬金通道上的相鄰兩個單回路中各個電流的相位，來改變流過相鄰兩個回路間公共銅排上的和電流的矢量和值。具體的，設置變壓器的一次側電壓的電壓相位，得到與一次側相位一致的變壓器二次側電壓，二次側電壓通過銅排輸入到鉬金通道法蘭的電流接入端上；其中，變壓器的二次側的電壓通過銅排連接到鉬金通道法蘭的電流接入端；變壓器的二次電壓側、銅排、鉬金通道和公共銅排組成了單個回路，這樣相鄰兩個回路間的公共銅排上的電流幅值為相鄰兩個回路中單個回路電流大小的矢量和。 如圖2所示，所述電路分析模型中，將相鄰的兩個回路中的變壓器的相位差設置成120度，完成對兩個回路中12#的電流矢量和值的可控。由于相鄰變壓器共用同一個銅排和電極，相鄰變壓器的相序需設置為120度，通過余弦定理a2=b2+C2-2*b*C*COS60°可計算出公共銅排的電流矢量和值最大不會超過其分量值，這樣公共銅排和電極的設計只需考慮單回路的最大電流的載流量即可，設計工作也會大為簡化，貴重金屬的投入數量會大幅減少，同時銅排設計時的載流量不需要設計很大，這樣可大量節約貴重金屬的投入。也能在有效控制公共電極及銅排的電流矢量和值，滿足工藝對法蘭發熱量的要求。如圖2、圖3所示，對鉬金通道的兩個回路進行模擬分析在電路模型分析圖中，電源通過兩個電阻調壓器分別控制變壓器的輸入電壓幅值的相位，變壓器電壓幅值相位變化后帶來回路電流11#和13#的相位變化，變壓器輸出低電壓大電流來控制鉬金管R1和民的溫度，功率值為P=I2R,公共銅排及電極上通過的電流為12#。在交流電路中，瞬時的分析回路的電流，通過電流矢量圖3可知公共銅排的電流值為I22#=I21#+I23#_2*I1#*I3#*cos60。這樣在11#和13#幅值不變的情況下，合理設置變壓器相位就可實現I22s的幅值的控制。如圖4所示顯示了相鄰電路相位角在120°時，各回路的電流波形及合成矢量和電流波形，下圖中可以看出和電流的矢量和幅值在兩個分量幅值之內，當通道本體設計按單回路電流設計時，公共法蘭和銅排載流量按單回路設計需求即可。具體的，將鉬金通道的升溫段、澄清段、降溫段和攪拌槽各段回路相鄰電壓相序設置為120度、將御料口兩個回路均設置為180度。通過分析和實驗，我們將鉬金通道的升溫段、澄清段、降溫段和攪拌槽各段回路相鄰電壓相序設置為120度連接方式，以提高法蘭電流。卸料口兩個回路均設置為180度，減少這兩個回路公用法蘭電流的矢量和，提高該區域的設備安全裕度。在實際使用中取得良好的使用效果。具體見附圖1。如圖1所示，生產中由于鉬金通道依靠鉬金管加電流發熱方式進行溫度控制，不同段的通道由于工藝要求不同而需要不同的溫度設置，就需要在對應段施加需要的電流條件，即許多變壓器共同向同一導體的鉬金管不同段進行分別加熱，通過調整變壓器前段電阻調壓器的設置就可以調整輸入變壓器的電壓幅值，達到改變變壓器二次側電壓的目的，在負載電阻相對不變的情況下，輸入電壓的變化可到來加熱電流的變化，最終達到調整該區域功率的工藝目的。但在單個回路電流的大小設置后，可通過調節單個電流的相位改變公共銅排中電流的幅值大小，來保證正常的工藝需求，進而保證鉬金通道及鉬金通道法蘭的使用壽命。本發明提供的方法充分考慮的鉬金通道的結構、法蘭電極結構、回路損失、變壓器容量等因素，在理論計算的基礎上進行反復的實驗，在完全適應液晶玻璃基板生產中鉬金 通道工藝要求的基礎上，可最大程度的保證鉬金加熱管的使用壽命，可在該類生產線體上進行推廣使用，對于提高生產效率有較大的促進。同時，凡是應用到多個電氣回路施加在同一加熱導體的應用場所，該相序設計方法及設置原理具有廣泛的借鑒意義。
權利要求
1.一種基于相序設置的鉬金通道加熱方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將變壓器的二次側通過銅排連接到鉬金通道法蘭的電流接入端，使變壓器的二次偵U、銅排、鉬金通道和相鄰回路間的公共銅排形成單個回路； 2)設置各變壓器的一次側電壓的電壓相位，得到帶有相同相位的變壓器的二次側電壓； 3)將所述各變壓器的二次側電壓經過銅排通入到鉬金通道法蘭的電流接入端，得到帶有相同相位的各個單回路的電流； 4)根據加載在鉬金通道上的相鄰兩個單回路中各個電流的相位，來改變流過相鄰兩個回路間公共銅排上的和電流的矢量和的幅值。
2.根據權利要求1所述的基于相序設置的鉬金通道加熱方法，其特征在于，選擇不同的電壓相位接入到變壓器一次側輸入端，來設置各變壓器的一次側電壓的電壓相位。
3.根據權利要求1所述的基于相序設置的鉬金通道加熱方法，其特征在于，相鄰兩個回路間的公共銅排上的電流幅值為相鄰兩個回路中單個回路電流大小的矢量和。
4.根據權利要求1所述的基于相序設置的鉬金通道加熱方法，其特征在于，將相鄰的兩個回路中變壓器的相位差調整成120度，來改變兩個回路中公共回路和電流的矢量和值。
5.根據權利要求1所述的基于相序設置的鉬金通道加熱方法，其特征在于，將鉬金通道的升溫段、澄清段、降溫段和攪拌槽各段回路相鄰電壓電壓差設置為120度、將御料口兩個回路均設置為180度。
全文摘要
本發明公開了一種基于相序設置的鉑金通道加熱方法，包括分別設置加載在鉑金通道上的相鄰兩個回路中各個變壓器的電壓相位，使相鄰回路的公共銅排及法蘭的矢量和電流值可控。變壓器的二次側的電壓通過銅排連接到鉑金通道法蘭的電流接入端；變壓器的二次電壓側、銅排、鉑金通道和公共銅排組成了單個回路。相鄰兩個回路間的公共銅排上的電流幅值為相鄰兩個回路中單個回路電流大小的矢量和。調節變壓器的一次側電壓的電壓相位，得到帶有相同相位的變壓器二次側電壓。本發明提供的基于相序設置的鉑金通道加熱方法，在大量節約貴重金屬投入數量的基礎上，實現了對法蘭及銅排溫度的有效控制。
文檔編號C03B5/183GK103011555SQ20121056005
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者程英, 樊宏剛 申請人:陜西彩虹電子玻璃有限公司