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发表人：1明 |
发表时间：2013/3/8 17:05:00 |
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| 本栏论题： |
SCR电力控制器综述、应用、选型、安装 [4654] |
一、SCR电力控制器综述
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P/E系列各种不同控制模式之电力控制器，以满足各用户的需要。
P/E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：
3、控制模式选择
二、E系列SCR电力控制器
1、产品特点
E系列SCR电力控制器是我公司继P系列后开发的一套全新控制器，为的是降低控制器的成本，缩小体积，改善外观。用在简易控制的场所，主要用于控制一般的发热丝。全系列开模成型，美观大方，经济实惠，即将成为SCR电力控制器领域的一大亮点。
其它特性还有：全系列加装高速保险丝，防止短路电流（di/dt）对SCR造成损害；体积小，安装配线容易；多只LED灯显示，遇到状况立刻可判断故障原因，迅速排除；输出特性线性度高，控温精度高；高品质，高技术产品，绝无干扰现象。
2、技术规格
◆控制输入信号
电流输入：4～20mA DC 输入阻抗：120Ω
电压输入：1-5V，0-5V
手动输入：5KΩ电位器
接点控制输入
◆负载额定电压范围：
220V： 220V AC ±10% 50HZ
380V： 380V AC ±10% 50HZ
◆有效值电流与制冷系统：
40A，60A，80A，100A，120A 强制风冷系统
◆控制模式
相位控制
时间比例零位控制，周期1秒
可调周期零位控制，周期调节范围1-60秒
分配式零位控制，周期1秒
◆短路、过流保护系统
保护动作：当电流超过额定电流的130～150％时，快速熔断器熔断
动作时间：< 20ms
复位：更换快速熔断器
◆散热器超温保护系统
保护动作：当散热器温度超过75℃时，输出切断，LED指示灯亮
动作时间：< 20ms
复位：故障排除后重新上电
◆运行环境：
周围温度范围： －10～50℃
周围湿度： ≤90％R
◆绝缘阻抗：
最小20MΩ 500V DC
◆绝缘体强度：
2000V AC 1分钟 （220V）
2500V AC 1分钟 （380V）
◆材料和外部涂层：
钢板/油漆涂层
3、型号识别
A—电源种类
1：单相 (1Ф) 3：三相 (3Ф)
B—控制模式
P：相位控制 Z：时间比例零位控制 S：可调周期零位控制
D：分配式零位控制
C—电源电压
220V 380V
D—电流种类
40A～200A 按客户具体电流要求定制
E—保护方式
0：无 1：快速熔断保险管
4、外观尺寸及安装说明
1）外观尺寸
2）安装说明
SCR电力控制器内部均会产生热量，安装时请依据安装方向安装（见下图），即控制器外壳上的文字方向朝上。一般60A以上我们就加装风扇冷却，风扇在控制器的下端。请勿安装于高温或通风不佳之场所，否则请低于额定之70%使用。
5、LED灯显示状况及故障排除
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，非常方便，其具体代表何种状况，请看下表：
6、接线范例
1）主回路接线图
2）控制信号输入接线图
E系列SCR电力控制器的输入控制接线有多种接法来满足不同的控制要求。
◆电压，电流信号输入，输出百分比可调。即直流电压1-5V，直流电流4-20mA输入的同时可以通过电位器ADJ调节限制输出百分比。接线如下图：
◆电压，电流信号输入，输出百分比不可调。接线如下图：
◆接点控制信号输入，输出百分比可调。即用一个开关信号输入，输出可以通过电位器ADJ调节。接线如下图：
◆手动输入，直接在控制器上连个电位器，调节它改变输出百分比。接线如下图：
◆自动/手动切换控制，输出百分比可调。即S开关打到M则选择手动输入，S开关打到A则选择自动输入。接线如下图：
◆多台连接，一台外部VR设定。即多台连接在一起，输出百分比由一个电位器ADJ统一控制。接线如下图：
◆多台连接，各自外部VR设定，本串联接法最多只限三台。即三台用一个控制信号串联，各自的输出可以通过各自的电位器调节。接线如下图：
外部接线方式如上所示，在SCR控制器内部，如果输入的是4-20mA或手动信号时请将控制器电路板上J6短路片置于4-20位置处；如果输入的是1-5V或0-5V信号那么请将J6短路片置于1-5位置处。
三、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。
1）断开变压器原边和副边的联机，用万用表检查变压器原边对副边，原边对地，副边对地的电阻都应不小于1M欧。
2）检查变压器的夹紧螺丝是否松动，硅刚片是否松动现象，并紧固螺栓。
3、检查负载
1）断开电源与炉膛内负载的联机，用万用表测量发热丝对地的电阻是否符合要求。一旦其中有两点对地短路，轻则引起三相电流电压不平蘅，出现过流报警，重则引起控制器损坏。
2）检查炉膛内发热丝是否有断开或松动。
3）当发热丝对地的电阻符合要求后，方可与变压器副边相连，并且紧固螺栓。若螺栓松动引起接触不良也可引起控制器损坏。
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P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：
1）检查控制器的输入电压R-S-T电压是否正常，若正常，再检查三相相序是否接错，互调两条电源线，直到相序判别灯亮为止。
2）在主回路电源进线处，有一条电源线（单相）或三条电源线（三相）引到控制器的控制板上电源
上，看接线是否脱落。
3）检查控制板上电源变压器是 |
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