SCR電力控制器(SCRPOWERCONTROLLER),目前在工業(yè)中已被廣泛應(yīng)用于各種電力設(shè)備中,諸如窯爐、熱處理爐、電氣高溫爐、高周波
機(jī)械、電鍍?cè)O(shè)備、印染設(shè)備、涂裝設(shè)備、射出機(jī)、押出機(jī)等等,然而因?yàn)樨?fù)載的不同,使用環(huán)境的限制,而又有各種不同的控制模式及各種追加配備,如相位控制(PhaseAngleControl),分配式零位控制(DistributedZeroCrossover),時(shí)間比例零位控制(TimeProportionalZeroCrossover)?;诖?,本公司研制了P/E系列各種不同控制模式之電力控制器,以滿足各用戶的需要。P/E系列SCR電力控制器,完全采用SCRPOWERMODULE密封的IC化電路板,使整個(gè)控制器簡(jiǎn)單輕便,以提高控制器的可靠度,當(dāng)要使用本控制器時(shí),請(qǐng)?jiān)斪x本說明,以了解各種控制器的結(jié)構(gòu)、功能、接線方法。SCR電力控制器有多種不同的叫法:如晶閘管電力控制器,可控硅電力調(diào)節(jié)器,可控硅電力調(diào)功器,功率控制器等,雖然叫法不同,但所指的都是同一種產(chǎn)品。本公司以SCR電力控制器來命名。 1,原理簡(jiǎn)介SCR電力控制器的基本原理是通過控制信號(hào)輸入,去控制串在主回路中的SCR(晶閘管)模塊,改變主回路中電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷,由此達(dá)到調(diào)節(jié)電壓或功率的目的。控制器一般是由控制板加上主機(jī)(主回路)組成。SCR電力控制器又可分為調(diào)壓器和調(diào)功器。采用相位控制模式的SCR電力控制器可叫做調(diào)壓器,它可以方便地調(diào)節(jié)電壓有效值,可用于電爐溫度控制,燈光調(diào)節(jié),異步電動(dòng)機(jī)降壓軟啟動(dòng)和調(diào)壓調(diào)速等,也可用做調(diào)節(jié)變壓器一次側(cè)電壓,代替效率低下的調(diào)壓變壓器。采用零位控制模式的SCR電力調(diào)節(jié)器可叫做調(diào)功器,也叫周波控制器。它對(duì)交流電壓的周波進(jìn)行控制,通過控制負(fù)載電壓的周波通斷比來控制負(fù)載的功率,多用于大慣性的加熱器負(fù)載。采用這種控制,即實(shí)現(xiàn)了溫度控制,又消除了相位控制時(shí)帶來的高次諧波污染電網(wǎng),不過控制精度有所降低。2,控制模式比較綜觀國(guó)內(nèi)外SCR電力控制器產(chǎn)品,控制模式無非就是兩種:相位控制和零位控制(分配式零位控制、時(shí)間比例零位控制)。三者之間的比較請(qǐng)看以下圖表:相位控制:作用于每一個(gè)交流正弦波,改變正弦波每個(gè)正半波和負(fù)半波的導(dǎo)通角來控制電壓的大小,進(jìn)而可以調(diào)節(jié)輸出電壓和功率的大小。零位控制:在設(shè)定的周期Tc內(nèi),Tc通常為一秒,觸發(fā)信號(hào)使主回路接通幾個(gè)周波(幾個(gè)完整的正弦波),再斷開幾個(gè)周波(幾個(gè)完全的正弦波),改變晶閘管在設(shè)定周期內(nèi)的通斷時(shí)間比例,以調(diào)節(jié)負(fù)載上交流電的平均功率,即可達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載功率的目的。根據(jù)輸出電壓分布的不同,零位控制又分為分配式零位控制,既在Tc周期內(nèi)根據(jù)輸出百分比平均分布周波;時(shí)間比例零位控制則在Tc周期內(nèi)根據(jù)輸出百分比連續(xù)接通幾個(gè)周波,然后在Tc周期剩余的時(shí)間內(nèi)連續(xù)關(guān)掉幾個(gè)周波。優(yōu)劣性比較:控制模式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)相位控制1,控制精度高2,任何負(fù)載皆可控制3,可做各種控制變化控制不當(dāng)易造成電磁干擾須加裝各種防制措施費(fèi)用較高時(shí)間比例零位控制無電磁干擾構(gòu)造較簡(jiǎn)單費(fèi)用較低只能控制純阻性負(fù)載負(fù)載較易受沖擊控制精度較低分配式零位控制無電磁干擾構(gòu)造較簡(jiǎn)單費(fèi)用較低控制效果比時(shí)間比例零位控制優(yōu)異只能控制純阻性負(fù)載負(fù)載較易受沖擊控制精度較低3,控制模式選擇負(fù)載種類驅(qū)動(dòng)負(fù)載電源型式控制模式選用建議加裝配備備注一般純阻性負(fù)載KanthalA,A-1,DSDNichromewire/strip鎳鉻耐熱合金Cartridgeheaters環(huán)狀加熱器Stainlesssteelelement不銹鋼加熱組件直接與電力電源連接●相位控制●分配式零位●時(shí)間比例零位加溫期間電阻幾乎不變負(fù)阻性負(fù)載SuperKanthalSt,N,33Carbonelement碳組件Tungstenelement鎘組件Platinumelement白金組件Molybdenumelement鉬組件Graphiteelement石墨組件經(jīng)變壓器降壓供電●相位控制●定電流●電子式過流保護(hù)加熱期間電阻改變上升(未加熱前電阻很低)物體本身直接接電源加熱Saltbathheattreat鹽浴Glassmelting玻璃溶解Zincrefining鍍鋅Materialsanalysis材料分析變壓器耦合并回饋保持穩(wěn)定度●相位控制●定電壓●電子式過流保護(hù)特殊產(chǎn)品Siliconcarbideelement硅碳棒變壓器耦合(變壓器必須有多種不同電壓輸出端)以供應(yīng)組件使用年限長(zhǎng)久可改變供給電壓,SCR可接一次或二次側(cè)●相位控制●分配式零位電阻由于使用年限而增加約2倍感應(yīng)高頻加熱InductionheatingcoilsRFheating-platevoltage直接加電源或升壓變壓器,SCR在一次側(cè)●相位控制●定電壓高直流電壓供給負(fù)載Tungstenfilamentlamps直接加電源●相位控制●定功率●軟起動(dòng)DC-Tungstenlamps直接加電源●相位控制●定電壓安裝調(diào)試步驟由于SCR電力控制器的安裝涉及了一些接線和調(diào)試問題,尤其是三相控制器,涉及到的問題就更多,本章側(cè)重于介紹三相控制器的調(diào)試,請(qǐng)安裝調(diào)試人員在調(diào)試前參考閱讀此章。1,檢查控制器1)檢查控制器因運(yùn)輸?shù)挠绊懯欠裼凶矀瑩p壞現(xiàn)象。如有明顯的損傷,請(qǐng)與我公司聯(lián)系。2)打開控制器的面板,檢查因運(yùn)輸?shù)挠绊懚欠裼袑?dǎo)線送動(dòng),脫落現(xiàn)象,并且用螺絲刀緊固所有的接線端子螺絲。3)翻開控制板,檢查銅排與可控硅模塊相連的螺絲是否松動(dòng),并緊固螺絲。2,檢查變壓器對(duì)于變壓器一次側(cè)調(diào)壓的應(yīng)用場(chǎng)合,在使用前簡(jiǎn)單檢查變壓器。斷開變壓器原邊和副邊的聯(lián)機(jī),用萬用表檢查變壓器原邊對(duì)副邊,原邊對(duì)地,副邊對(duì)地的電阻都應(yīng)不小于1M歐。檢查變壓器的夾緊螺絲是否松動(dòng),硅剛片是否松動(dòng)現(xiàn)象,并緊固螺栓。3,檢查負(fù)載斷開電源與爐膛內(nèi)負(fù)載的聯(lián)機(jī),用萬用表測(cè)量發(fā)熱絲對(duì)地的電阻是否符合要求。一旦其中有兩點(diǎn)對(duì)地短路,輕則引起三相電流電壓不平蘅,出現(xiàn)過流報(bào)警,重則引起控制器損壞。檢查爐膛內(nèi)發(fā)熱絲是否有斷開或松動(dòng)。當(dāng)發(fā)熱絲對(duì)地的電阻符合要求后,方可與變壓器副邊相連,并且緊固螺栓。若螺栓松動(dòng)引起接觸不良也可引起控制器損壞。4,輕載實(shí)驗(yàn)連接控制器的輸入電源線,斷開控制器與負(fù)載的聯(lián)機(jī),用三只60W/220V的燈泡作假負(fù)載,三只燈泡呈星形連接(無需引出中心線),分別接到控制器的輸出端。用我公司提供的附件5K歐電位器接成手動(dòng)控制方式。接通電源,做以下檢查:對(duì)于P系列SCR電力控制器●查看控制板上相序判別氖燈是否亮(三相),風(fēng)扇工作是否正常。若相序判別燈不亮,風(fēng)扇不轉(zhuǎn),請(qǐng)按以下步驟檢查:檢查控制器的輸入電壓R-S-T電壓是否正常,若正常,再檢查三相相序是否接錯(cuò),互調(diào)兩條電源線,直到相序判別燈亮為止。在主回路電源進(jìn)線處,有一條電源線(單相)或三條電源線(三相)引到控制器的控制板上電源上,看接線是否脫落。檢查控制板上電源變壓器是否損壞。電源變壓器原邊或副邊開路或短路,停電后可檢查原邊線圈、副邊線圈的電阻值是否正常。正常時(shí)原邊在700歐左右,副邊5-10歐。如損壞請(qǐng)與生產(chǎn)廠方聯(lián)系。風(fēng)扇工作不正常請(qǐng)檢查風(fēng)扇電源聯(lián)機(jī)是否正確??刂破鞒鰪S時(shí),已經(jīng)接好電源線,請(qǐng)打開主機(jī),看聯(lián)機(jī)是否松動(dòng)。●調(diào)節(jié)手動(dòng)電位器,輸出電壓U、V、W兩相間的電壓應(yīng)在0-98%輸入電壓內(nèi)連續(xù)可調(diào),并能穩(wěn)定在任意值。若控制器輸出電壓不隨控制信號(hào)的變化而變化,請(qǐng)作以下檢查:現(xiàn)象1:調(diào)節(jié)手動(dòng)電位器時(shí),控制器無電壓輸出。檢查控制器輸入端R、S、T電壓應(yīng)為3 380V 10%。檢查手動(dòng)電位器(5K)接線是否正確,請(qǐng)按手動(dòng)控制方式正確接線。檢查燈炮的聯(lián)機(jī)是否開路或內(nèi)部是否開路,停電后檢查控制器輸出端電阻(帶負(fù)載)任意兩相應(yīng)一致??刂齐娐钒鍝p壞,有手動(dòng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào),無觸發(fā)可控硅的觸發(fā)信號(hào)。檢測(cè)方法:當(dāng)電位器調(diào)節(jié)至最大時(shí),電位器抽頭端對(duì)信號(hào)地之間的直流電壓應(yīng)在5V左右,用萬用表直流電壓擋測(cè)量G1與K1, ,G6與K6之間電壓在1.5VDC之間,如果沒有觸發(fā)電壓信號(hào),則可能是控制板故障,如損壞請(qǐng)與我公司聯(lián)系?,F(xiàn)象2:控制器的輸出電壓不受手動(dòng)電位器的控制,始終有輸出電壓或最大輸出電壓。檢查手動(dòng)電位器(5K)接線是否正確及電位器是否損壞。手動(dòng)電位器抽頭端對(duì)信號(hào)地之間的直流電壓應(yīng)在0-5V連續(xù)可調(diào),如果不能連續(xù)可調(diào),則可能是接線錯(cuò)誤或電位器損壞??刂齐娐钒鍝p壞。有手動(dòng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào),但觸發(fā)可控硅的觸發(fā)信號(hào)不隨手動(dòng)電位器的控制信號(hào)變化而變化。檢測(cè)方法:當(dāng)電位器調(diào)節(jié)使輸入在0-5VDC變化時(shí),用萬用表直流電壓文件測(cè)量G1與K1, ,G6與K6之間電壓在0-1.5VDC變化,如果電壓信號(hào)穩(wěn)定在較大值不變,導(dǎo)致控制器始終有電壓輸出,則可能是控制電路板故障。如損壞請(qǐng)與我公司聯(lián)系??煽毓钃p壞。可控硅損壞一般為陰極與陽極通路。檢測(cè)方法:停電后,用萬用表奧姆檔測(cè)量R與U,S與V,T與W之間的阻值都應(yīng)不小于10M 才屬正常。如阻值為零,則可控硅損壞。如損壞請(qǐng)與我公司聯(lián)系?,F(xiàn)象3:控制器的輸出電壓可由手動(dòng)電位器控制,但控制器(三相)的輸出電壓三相不平衡??刂破鬏斎攵薘-S-T三相電網(wǎng)間電壓不平衡,可引起控制器的輸出電壓不平衡。其輸出電壓不平衡比例與電網(wǎng)電壓不平衡比例相接近。三相負(fù)載(燈泡)阻值不平衡,可引起控制器輸出電壓不平衡。檢測(cè)辦法:檢查三只燈泡的功率應(yīng)一致,停電后直接用萬用表奧姆檔測(cè)量U、V、W之間的阻值應(yīng)一致??刂齐娐钒鍝p壞??刂齐娐钒宓牧M觸發(fā)輸出信號(hào)有一組或幾組無法觸發(fā)信號(hào),可引起六組可控硅一組或幾組未導(dǎo)通,導(dǎo)致控制器輸出電壓不平衡。測(cè)量方法:當(dāng)電位器調(diào)節(jié)至最大時(shí)(電位器中間抽頭與地的電壓在5V左右),用萬用表直流電壓文件測(cè)量G1與K1, ,G6與K6之間電壓1.5VDC左右,并且六組電壓信號(hào)基本一致。如果有一組或幾組無觸發(fā)信號(hào)或相比較后差別過半,則有可能控制電路板故障。另一種方法是:直接用萬用表直流電壓500V文件測(cè)量控制器的輸出端U-V-W的直流電壓,正常時(shí)應(yīng)小于 3V,不正常時(shí)應(yīng)大于 100V以上。此種情況請(qǐng)與我公司聯(lián)系??煽毓枘K損壞。首先檢查控制電路板上可控硅觸發(fā)信號(hào)線G1,K1, ,G6,K6接線是否松動(dòng),排除由于接觸不可靠引起可控硅無觸發(fā)信號(hào)而不導(dǎo)通的可能性??煽毓钃p壞有兩種情況:一,是可控硅的陰極與陽極通路。若可控硅一只或兩只通路可引起控制器輸出電壓不平衡(三只全部通路,則三相全輸出,相當(dāng)于三相電源直接連接燈泡負(fù)載)。二,可控硅觸發(fā)極G,K開路。判別方法:停電后用萬用表奧姆文件測(cè)量控制電路板G1與K1, ,G6與K6之間的阻值,正常時(shí)應(yīng)為10-30奧姆,若確定可控硅損壞,請(qǐng)與我公司聯(lián)系。對(duì)于E系列SCR電力控制器在面殼上有四個(gè)LED燈,它們分別顯示不同的狀況,控制器的運(yùn)行情況可以通過它們看出,一目了然,具體請(qǐng)參考SCR電力控制器 E系列第五節(jié)LED燈顯示狀況及故障排除。5,額定負(fù)載實(shí)驗(yàn)連接好實(shí)際負(fù)載后,將手動(dòng)電位器調(diào)至最小,即使抽頭端與地電壓為零或小于1.2VDC(若采用4-20mA溫控儀調(diào)節(jié),請(qǐng)正確接線后,讓溫控表輸出4mA左右)。接通主電源,緩慢調(diào)節(jié)電位器,控制器的輸出電壓(電流)應(yīng)隨電位器變化,若是三相控制器,那么三相輸出電壓(電流)應(yīng)平衡。如出現(xiàn)故障,請(qǐng)按下述方法檢查?!袢嗫刂破鞯妮敵鲭妷海ɑ螂娏鳎┤嗖黄胶?)控制器輸入端R-S-T三相電壓不平衡,可引起控制器輸出電壓不平衡。其輸出電壓不平衡比例與電網(wǎng)電壓不平衡比例相接近。2)三相負(fù)載阻值不平衡,可能引起負(fù)載不平衡的原因有:A,三相負(fù)載本身不平衡,引起控制器三相輸出不平衡,其輸出電壓(電流)不平衡比例與三相負(fù)載不平衡比例相接近。B,負(fù)載連接處接觸不牢靠(如爐膛內(nèi)發(fā)熱絲是否斷開或松動(dòng)),由于接觸電阻引起三相負(fù)載阻值不平衡。C,如果三相負(fù)載中,每相負(fù)載為多組小負(fù)載并聯(lián),小負(fù)載接觸不良或開路引起三相負(fù)載不平衡。D,爐膛內(nèi)發(fā)熱絲有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上對(duì)外殼(或大地)短路,輕則引起三相電壓(電流)不平衡或出現(xiàn)過流報(bào)警,重則引起控制器損壞。E,若負(fù)載為變壓器,三相輸出不平衡或損壞(變壓器損壞情況極少出現(xiàn)),可脫開變壓器的原邊、副邊聯(lián)機(jī),直接接入3 380V電壓,檢查變壓器的空載電壓和空載電流。3)控制器故障。檢查方法:請(qǐng)脫開控制器實(shí)際負(fù)載,按照上述控制器輕載實(shí)驗(yàn)方法判定控制器是否正常,確認(rèn)控制器故障,請(qǐng)與我公司聯(lián)系?!馪系列控制器過流報(bào)警,控制器無輸出1)負(fù)載故障A,控制器主回路、負(fù)載連接接觸不牢靠,如爐膛內(nèi)發(fā)熱絲是否斷開或送動(dòng),似通非通,電流急驟跳變引起過流報(bào)警動(dòng)作。B,負(fù)載短路或爐膛內(nèi)發(fā)熱絲有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上對(duì)外殼(或大地)短路。檢查對(duì)地短路可用萬用表測(cè)量發(fā)熱絲對(duì)地的電阻是否符合要求。此種情況可引起控制器損壞。2)控制器故障首先排除是因控制器電路板上觸發(fā)線接線不良引起的故障。A,控制器電路板損壞,出現(xiàn)少一組或幾組觸發(fā)信號(hào),使每組反并聯(lián)可控硅單向?qū)?,控制器的輸出有直流電壓。如果用在變壓器一次?cè)調(diào)壓,將使變壓器磁化而引起控制器過流報(bào)警。B,可控硅損壞,出現(xiàn)少一組或幾組可控硅的觸發(fā)極G、K開路。使每組反并聯(lián)可控硅單向?qū)?,控制器的輸出有直流電壓。如果用在變壓器一次?cè)調(diào)壓,將使變壓器磁化而引起控制器過流報(bào)警。C,控制電路板不可控或可控硅損壞(陰極與陽極短路),使控制器輸出電壓(電流)不可控,在負(fù)載冷態(tài)升溫時(shí),工作電流過大而引起控制器過流報(bào)警。檢查方法:請(qǐng)脫開控制器實(shí)際負(fù)載,按照上述控制器輕載實(shí)驗(yàn)方法判定控制器是否正常。確認(rèn)控制器故障,請(qǐng)與我公司聯(lián)系。注:過流報(bào)警后,控制器將截止輸出,須按復(fù)位開關(guān)或停電重新啟動(dòng)?!窨刂破鬟^熱,控制器無輸出1)檢查風(fēng)扇是否停轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常,有無異常噪音或轉(zhuǎn)速變慢。2)使用環(huán)境溫度是否偏高或者通風(fēng)較差,要加大排風(fēng)量。3)控制器長(zhǎng)時(shí)間超額定電流工作,引起散熱器溫度過高而截止輸出,須選用較大功率的控制器。注:控制器過熱后會(huì)自動(dòng)截止輸出,當(dāng)散熱器溫度低于報(bào)警溫度時(shí),控制器將自動(dòng)恢復(fù)輸出。●控制器的控制信號(hào)已加到最大值,但控制器輸出電流達(dá)不到額定電流值1)檢查控制器的控制信號(hào)是否達(dá)到最大值(5V左右),測(cè)量控制電路板輸入端對(duì)信號(hào)地電壓應(yīng)為5V左右。2)控制器的輸出電壓已經(jīng)達(dá)到最大輸出值(97%左右),但輸出電流不到額定電流值,是因?yàn)樨?fù)載的電阻值偏大(加熱功率偏?。┗蜃儔浩髫?fù)載的副邊電壓偏低,控制器屬于正常,只須更換較大功率的負(fù)載即可。3)控制器的輸出電壓不到最大輸出值,輸出電流也不到額定電流值,是控制器滿度調(diào)整沒有調(diào)好,一般在出廠時(shí),已經(jīng)調(diào)整好,如果沒有特殊需要請(qǐng)用戶不要調(diào)節(jié)控制器上任一電位器。定貨須知定貨時(shí)請(qǐng)確認(rèn)您需要的工作電壓與電流,電源的種類及頻率。按型號(hào)識(shí)別正確填寫型號(hào)。最后請(qǐng)注明您要控制的負(fù)載種類。