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、電鍍設(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．原理簡介
可控硅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�？刂破饕话闶怯煽刂瓢寮由现鳈C(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、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。綜觀國內(nèi)外可控硅電力控制器產(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)間比例零控制）。三者之間的比較請看以下圖表。
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：
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控制模式 |
優(yōu) 點(diǎn) |
缺 點(diǎn) |
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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 |
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時(shí)間比例零位控制 |
1. 無電磁干擾
2.
構(gòu)造較簡單
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 |
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分配式零位控制 |
1. 無磁干擾
2.
構(gòu)造較簡單
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、最大負(fù)載功率：
2000KW（三相）
6、最大負(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”，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。
