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详情介绍
SCR电力控制器总述
SCR电力控制器(SCR POWER CONTROLLER),目前在工业中已被广泛应用于各种电力设备中,诸如窑炉、热处理炉、电气高温炉、高周波机械、电镀设备、印染设备、涂装设备、射出机、押出机等等,然而因为负载的不同,使用环境的限制,而又有各种不同的控制模式及各种追加配备,如相位控制(Phase Angle Control),分配式零位控制(Distributed Zero Crossover),时间比例零位控制(Time Proportional Zero Crossover)。基于此,本公司研制了R/G系列各种不同控制模式之电力控制器,以满足各用户的系列SCR电力控制器,完全采用SCR POWER MODULE密封的IC化电路板,使整个控制器简单轻便,以提高控制器的可靠度,当要使用本控制器时,请详读本说明,以了解各种控制器的结构、功能、接线方法。
SCR电力控制器有多种不同的叫法:如晶闸管电力控制器,可控硅电力调节器,可控硅电力调功器,功率控制器等,虽然叫法不同,但所指的都是同一种产品。本公司以SCR电力控制器来命名。
1,原理简介
SCR电力控制器的基本原理是通过控制信号输入,去控制串在主回路中的SCR(晶闸管)模块,改变主回路中电压的导通与关断,由此达到调节电压或功率的目的。控制器一般是由控制板加上主机(主回路)组成。
SCR电力控制器又可分为调压器和调功器。
采用相位控制模式的SCR电力控制器可叫做调压器,它可以方便地调节电压有效值,可用于电炉温度控制,灯光调节,异步电动机降压软启动和调压调速等,也可用做调节变压器一次侧电压,代替效率低下的调压变压器。
采用零位控制模式的SCR电力调节器可叫做调功器,也叫周波控制器。它对交流电压的周波进行控制,通过控制负载电压的周波通断比来控制负载的功率,多用于大惯性的加热器负载。采用这种控制,即实现了温度控制,又消除了相位控制时带来的高次谐波污染电网,不过控制精度有所降低。
2,控制模式比较
综观国内外SCR电力控制器产品,控制模式无非就是两种:相位控制和零位控制(分配式零位控制、时间比例零位控制)。三者之间的比较请看以下图表:
相位控制:作用于每一个交流正弦波,改变正弦波每个正半波和负半波的导通角来控制电压的大小,进而可以调节输出电压和功率的大小。
零位控制:在设定的周期Tc内,Tc通常为一秒,触发信号使主回路接通几个周波(几个完整的正弦波),再断开几个周波(几个完全的正弦波),改变晶闸管在设定周期内的通断时间比例,以调节负载上交流电的平均功率,即可达到调节负载功率的目的。
根据输出电压分布的不同,零位控制又分为分配式零位控制,既在Tc周期内根据输出百分比平均分布周波;时间比例零位控制则在Tc周期内根据输出百分比连续接通几个周波,然后在Tc周期剩余的时间内连续关掉几个周波。
优劣性比较:
控制模式 | 优点 | 缺点 |
相位控制 | 1,控制精度高 2,任何负载皆可控制 3,可做各种控制变化 | |
时间比例零位控制 | ||
分配式零位控制 |
3,控制模式选择
负载种类 | 驱动负载电源型式 | 控制模式选用 | 建议加装配备 | 备注 |
一般纯阻性负载 | 直接与电力电源连接 | ●相位控制 ●分配式零位 ●时间比例零位 |
| 加温期间电阻几乎不变 |
负阻性负载 | 经变压器降压供电 | ●相位控制 | ●定电流 ●电子式过流保护 | 加热期间电阻改变上升(未加热前电阻很低) |
物体本身直接接电源加热 | 变压器耦合并回馈保持稳定度 | ●相位控制 | ●定电压 ●电子式过流保护 |
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特殊产品 | 变压器耦合 (变压器必须有多种不同电压输出端)以供应组件使用年限长久可改变供给电压,SCR可接一次或二次侧 | ●相位控制 ●分配式零位 |
| 电阻由于使用年限而增加约2倍 |
感应高频加热 | 直接加电源或升压变压器,SCR在一次侧 | ●相位控制 | ●定电压 | 高直流电压供给负载 |
直接加电源 | ●相位控制 | ●定功率 ●软起动 |
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直接加电源 | ●相位控制 | ●定电压 |
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安装调试步骤
由于SCR电力控制器的安装涉及了一些接线和调试问题,尤其是三相控制器,涉及到的问题就更多,本章侧重于介绍三相控制器的调试,请安装调试人员在调试前参考阅读此章。
1,检查控制器
1)检查控制器因运输的影响是否有撞伤,损坏现象。如有明显的损伤,请与我公司联系。
2)打开控制器的面板,检查因运输的影响而是否有导线送动,脱落现象,并且用螺丝刀紧固所有的接线端子螺丝。
3)翻开控制板,检查铜排与可控硅模块相连的螺丝是否松动,并紧固螺丝。
2,检查变压器
对于变压器一次侧调压的应用场合,在使用前简单检查变压器。
3,检查负载
4,轻载实验
连接控制器的输入电源线,断开控制器与负载的联机,用三只60W/220V的灯泡作假负载,三只灯泡呈星形连接(无需引出中心线),分别接到控制器的输出端。用我公司提供的附件5K欧电位器接成手动控制方式。接通电源,做以下检查:
对于G系列SCR电力控制器
●查看控制板上相序判别氖灯是否亮(三相),风扇工作是否正常。
若相序判别灯不亮,风扇不转,请按以下步骤检查:
上,看接线是否脱落。
●调节手动电位器,输出电压U、V、W两相间的电压应在0-98%输入电压内连续可调,并能稳定在任意值。
若控制器输出电压不随控制信号的变化而变化,请作以下检查:
现象1:调节手动电位器时,控制器无电压输出。
现象2:控制器的输出电压不受手动电位器的控制,始终有输出电压或最大输出电压。
现象3:控制器的输出电压可由手动电位器控制,但控制器(三相)的输出电压三相不平衡。
对于R系列SCR电力控制器
在面壳上有四个LED灯,它们分别显示不同的状况,控制器的运行情况可以通过它们看出,一目了然,具体请参考SCR电力控制器——E系列第五节LED灯显示状况及故障排除。
5,额定负载实验
连接好实际负载后,将手动电位器调至最小,即使抽头端与地电压为零或小于1.2VDC(若采用4-20mA温控仪调节,请正确接线后,让温控表输出4mA左右)。接通主电源,缓慢调节电位器,控制器的输出电压(电流)应随电位器变化,若是三相控制器,那么三相输出电压(电流)应平衡。如出现故障,请按下述方法检查。
●三相控制器的输出电压(或电流)三相不平衡
1)控制器输入端R-S-T三相电压不平衡,可引起控制器输出电压不平衡。其输出电压不平衡比例与电网电压不平衡比例相接近。
2)三相负载阻值不平衡,可能引起负载不平衡的原因有:
A,三相负载本身不平衡,引起控制器三相输出不平衡,其输出电压(电流)不平衡比例与三相负载不平衡比例相接近。
B,负载连接处接触不牢靠(如炉膛内发热丝是否断开或松动),由于接触电阻引起三相负载阻值不平衡。
C,如果三相负载中,每相负载为多组小负载并联,小负载接触不良或开路引起三相负载不平衡。
D,炉膛内发热丝有两点或两点以上对外壳(或大地)短路,轻则引起三相电压(电流)不平衡或出现过流报警,重则引起控制器损坏。
E,若负载为变压器,三相输出不平衡或损坏(变压器损坏情况极少出现),可脱开变压器的原边、副边联机,直接接入3×380V电压,检查变压器的空载电压和空载电流。
3)控制器故障。检查方法:请脱开控制器实际负载,按照上述控制器轻载实验方法判定控制器是否正常,确认控制器故障,请与我公司联系。
●G系列控制器过流报警,控制器无输出
1)负载故障
A,控制器主回路、负载连接接触不牢靠,如炉膛内发热丝是否断开或送动,似通非通,电流急骤跳变引起过流报警动作。
B,负载短路或炉膛内发热丝有两点或两点以上对外壳(或大地)短路。检查对地短路可用万用表测量发热丝对地的电阻是否符合要求。此种情况可引起控制器损坏。
2)控制器故障
首先排除是因控制器电路板上触发线接线不良引起的故障。
A,控制器电路板损坏,出现少一组或几组触发信号,使每组反并联可控硅单向导通,控制器的输出有直流电压。如果用在变压器一次侧调压,将使变压器磁化而引起控制器过流报警。
B,可控硅损坏,出现少一组或几组可控硅的触发极G、K开路。使每组反并联可控硅单向导通,控制器的输出有直流电压。如果用在变压器一次侧调压,将使变压器磁化而引起控制器过流报警。
C,控制电路板不可控或可控硅损坏(阴极与阳极短路),使控制器输出电压(电流)不可控,在负载冷态升温时,工作电流过大而引起控制器过流报警。
检查方法:请脱开控制器实际负载,按照上述控制器轻载实验方法判定控制器是否正常。确认控制器故障,请与我公司联系。
注:过流报警后,控制器将截止输出,须按复位开关或停电重新启动。
●控制器过热,控制器无输出
1)检查风扇是否停转或转动是否正常,有无异常噪音或转速变慢。
2)使用环境温度是否偏高或者通风较差,要加大排风量。
3)控制器长时间超额定电流工作,引起散热器温度过高而截止输出,须选用较大功率的控制器。
注:控制器过热后会自动截止输出,当散热器温度低于报警温度时,控制器将自动恢复输出。
●控制器的控制信号已加到最大值,但控制器输出电流达不到额定电流值
1)检查控制器的控制信号是否达到最大值(5V左右),测量控制电路板输入端对信号地电压应为5V左右。
2)控制器的输出电压已经达到最大输出值(97%左右),但输出电流不到额定电流值,是因为负载的电阻值偏大(加热功率偏小)或变压器负载的副边电压偏低,控制器属于正常,只须更换较大功率的负载即可。
3)控制器的输出电压不到最大输出值,输出电流也不到额定电流值,是控制器满度调整没有调好,一般在出厂时,已经调整好,如果没有特殊需要请用户不要调节控制器上任一电位器。
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