可控硅調(diào)壓器、可控硅調(diào)功器

總述

可控硅電力控制器，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、合成電爐、變換脫硫加熱爐、熱處理爐、熱水爐、蒸汽鍋爐、導(dǎo)熱油爐、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，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，分配式零電位控制，時(shí)間比例可調(diào)式零位控制。基于此，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。

1．原理簡(jiǎn)介

可控硅電力控制器的基本原理是通過(guò)控制信號(hào)輸入，去控制串在主回路中的可控硅（晶閘管）模組，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。

可控硅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可控硅電力控制器可叫做調(diào)壓器，由于觸發(fā)控制回路采用了專用集成電路器件，明顯提高了該調(diào)壓器的穩(wěn)定性和可靠性。具有體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)、控制靈活、調(diào)節(jié)平滑、三相對(duì)稱性好、操作維修方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。克服了原可控硅調(diào)壓器對(duì)電網(wǎng)沖擊大，使用調(diào)節(jié)精度差的缺點(diǎn)。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)，非同步電動(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。實(shí)屬熱控溫或降壓供電裝置中最理想的設(shè)備。

　　采用零位控制模式的可控硅電力調(diào)節(jié)器可叫做調(diào)功器，它對(duì)交流電壓的周波進(jìn)行控制，通過(guò)控制負(fù)載電壓的周波通斷比來(lái)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(lái)的高次諧波污染電網(wǎng)，不過(guò)控制精度有所降低。

2．控制模式。綜觀國(guó)內(nèi)外可控硅電力控制器產(chǎn)品，控制模式無(wú)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(lái)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(kāi)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	1. 控制不當(dāng)易造成電　　　　磁干擾，須加裝各種　　防制措施 2. 費(fèi)用較高
時(shí)間比例零位控制	1. 無(wú)電磁干擾 2. 構(gòu)造較簡(jiǎn)單 3. 費(fèi)用較低	1. 只能控制純陰性負(fù)載 2. 負(fù)載較易受沖擊 3. 控制精度較低
分配式零位控制	1. 無(wú)磁干擾 2. 構(gòu)造較簡(jiǎn)單 3. 費(fèi)用較低 4. 　控制效果比時(shí)間比　　　　　例零位控制優(yōu)異	1. 只能控制純陰性負(fù)載 2. 負(fù)載較易受沖擊 3. 控制精度較低 ‘

3.技術(shù)指標(biāo)

1、控制方式：　　　自動(dòng)（儀表P、I、D）控制）/手動(dòng)

2、輸入電源電壓：　380V、三相、50HZ

3、負(fù)載性質(zhì)和連接形式：電阻性Y/△接法

4、調(diào)壓范圍：　 0～380V輸出連續(xù)可調(diào)

5、****負(fù)載功率：　2000KW（三相）

6、****負(fù)載電流：　 3000A（每相）

7、冷卻方式：　風(fēng)冷或水冷

8、控溫范圍及精度：　0～500℃、±1℃

9．控制輸入信號(hào)：　　三相移相脈沖

4．可控硅自動(dòng)恒溫控制柜工作原理

該控制柜采用智能型CUD3000型PID數(shù)字、溫度調(diào)節(jié)儀、ZK-3可控硅調(diào)壓器和大功率可控硅、熱電偶組成測(cè)溫、控制、調(diào)節(jié)回路。熱電偶將電加熱器的溫度值轉(zhuǎn)換毫安電流信號(hào)，送給CUD3000型PID數(shù)字溫度調(diào)節(jié)儀，進(jìn)行放大、比較后，CUD3000型PID的數(shù)碼管即顯示出測(cè)量的溫度值，同時(shí)輸出4-20mA電流，送給ZK-3可控硅電壓調(diào)整器，可控硅電壓調(diào)整器隨著4-20mA電流的變化，自動(dòng)改變輸出脈沖的寬度，來(lái)控制可控硅輸出電壓的高低，達(dá)到自動(dòng)控制電爐介質(zhì)的溫度。當(dāng)溫度顯示值遠(yuǎn)低于設(shè)定值時(shí)，CUD3000型PID調(diào)節(jié)儀輸出20mA 電流，控制ZK-3輸出，使可控硅導(dǎo)通，加熱器加熱。當(dāng)溫度顯示值高于設(shè)定值時(shí)，CUD3000型PID調(diào)節(jié)儀輸出0mA電流， ZK-3無(wú)觸發(fā)脈沖輸出，使加熱器不加熱。當(dāng)溫度顯示值接近設(shè)定值時(shí)，CUD3000型PID調(diào)節(jié)儀的輸出電流按P、I、D規(guī)律變化，達(dá)到電爐的溫度與需要的功率基本相匹配，形成一條波動(dòng)很小的較平滑的升溫曲線，確保本控制柜具有良好的控制精度和調(diào)節(jié)特性。還可運(yùn)用智能PID溫度控制器中的模糊控制功能與自整定PID系統(tǒng)結(jié)合,控制精度可達(dá)到±1℃～±0.1℃、

　　　ZK-3可控硅電壓調(diào)制器有2種工作方式：即“手動(dòng)”與“自動(dòng)”工作方式。當(dāng)在“手動(dòng)”工作方式時(shí)，CUD3000型PID調(diào)節(jié)儀的輸出電流對(duì) ZK-3不起作用，這時(shí)調(diào)節(jié) ZK-3的“移相調(diào)節(jié)度盤(pán)”，即可改變輸出電壓的大小。當(dāng)在“自動(dòng)”工作方式時(shí)，CUD3000型PID調(diào)節(jié)儀輸出4-20mA電流，控制 ZK-3的輸出脈沖寬度，來(lái)控制可控硅輸出電壓的高低，達(dá)到自動(dòng)控制電爐介質(zhì)的溫度，可控硅主回路用一對(duì)電器性能相同的可控硅反向并聯(lián)使用，改變可控硅的導(dǎo)通角，控制輸出電壓的大小，起交流調(diào)壓器的作用。

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本文由可控硅調(diào)壓器、可控硅調(diào)功器生產(chǎn)廠家鎮(zhèn)江市滬揚(yáng)電器成套有限公司于2021/10/21 15:50:53整理發(fā)布。
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