前言
SCR電力控制器（SCR POWER CONTROLLER），目前在工業(yè)中已被廣泛應(yīng)用於各種電力設(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、塗裝設(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（Phase Angle Control），零位控制（Zero Crossover）。基於此，本公司研製了W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。
W系列SCR電力控制器，*採(cǎi)用SCR POWER MODULE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。
目錄
前言---------------------------------------------------------------------------------------------------------------1
章 SCR電力控制器總述-----------------------------------------------------------------------------------2
1，原理簡(jiǎn)介------------------------------------------------------------------------------------------------------2
2，控制模式比較------------------------------------------------------------------------------------------------2
3，控制模式選擇------------------------------------------------------------------------------------------------3
第二章 W系列SCR電力控制器---------------------------------------------------------------------------------4
1，功能簡(jiǎn)介-----------------------------------------------------------------------------------------------------4
2，技術(shù)規(guī)格-----------------------------------------------------------------------------------------------------4
3，型號(hào)識(shí)別------------------------------------------------------ ----------------------------------------------5
4，外觀尺寸及安裝說明------------------------------------------------------------------6
5，LED燈顯示狀況及故障排除--------------------------------------------------------------------------------6
6，接線範(fàn)例----------------------------------------------------------------------------7
第三章 安裝調(diào)試步驟-------------------------------------------------------------------9
1，檢查控制器--------------------------------------------------------------------------9
2，檢查變壓器--------------------------------------------------------------------------9
3，檢查負(fù)載----------------------------------------------------------------------------9
4，輕載實(shí)驗(yàn)----------------------------------------------------------------------------9
5，額定負(fù)載實(shí)驗(yàn)----------------------------------------------------------------------10
第四章 定貨須知-----------------------------------------------------------------------10
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。
SCR電力控制器又可分為調(diào)壓器和調(diào)功器。
採(cǎi)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，可用於電爐溫度控制，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。
採(cǎi)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，多用於大慣性的加熱器負(fù)載。採(cǎi)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。
相位控制：作用於每一個(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)定的週期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)*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。
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， 無電磁干擾 2， 構(gòu)造較簡(jiǎn)單 3， 費(fèi)用較低 | 1， 只能控制純阻性負(fù)載 2， 負(fù)載較易受衝擊 3， 控制精度較低 |
| 分配式零位控制 | 1， 無電磁干擾 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， 只能控制純阻性負(fù)載 2， 負(fù)載較易受衝擊 3， 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 | 備註 |
| 一般純阻性負(fù)載 □ KanthalA,A-1,DSD □ Nichrome wire/strip鎳鉻耐熱合金 □ Cartridge heaters環(huán)狀加熱器 □ Stainless steel element不銹鋼加熱元件 | 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 □ Super Kanthal St,N,33 □ Carbon element碳元件 □ Tungsten element鎘元件 □ Platinum element白金元件 □ Molybdenum element鉬元件 □ Graphite element石墨元件 | 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 □ Salt bath heat treat鹽浴 □ Glass melting玻璃溶解 □ Zinc refining鍍鋅 □ Materials analysis材料分析 | 變壓器耦合並回饋保持穩(wěn)定度 | ●相位控制 | ●定電壓 ●電子式過流保護(hù) | ? |
| 特殊產(chǎn)品 □ Silicon carbide element 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)元件使用年限長(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 | ? | 電阻由於使用年限而增加約2倍 |
| 感應(yīng)高頻加熱 □ Induction heating coils □ RF heating-plate voltage | 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 |
| □ Tungsten filament lamps | 直接加電源 | ●相位控制 | ●定功率 ●軟起動(dòng) | ? |
| □ DC-Tungsten lamps | 直接加電源 | ●相位控制 | ●定電壓 | ? |
應(yīng)用舉例
(1)三相SCR電力控制器（相位控制模式）
工程實(shí)例：現(xiàn)有一電爐，需要爐內(nèi)溫度維持在800度，發(fā)熱絲為鎳鉻合金（恒阻性負(fù)載）星形接法，功率為95KVA，額定電壓為380V三相電源。
選型方法：首先要確定控制器的電源電壓和電流大小，電流的計(jì)算公式為：
由於發(fā)熱絲採(cǎi)用星形接法，所以線電壓為380V，總負(fù)載為95KVA，計(jì)算可得電流為144A左右，則我們放大1.3倍，選擇200A的SCR模組。不需要做回饋定電流控制，所以此工程我們選配的SCR電力控制器型號(hào)為：W-3P-380V200A-10
注：在實(shí)際的控制中有些負(fù)載為變阻性加熱體（電阻隨溫度變化如鎢、鉬、kanthal surper、硅等），對(duì)於這樣的負(fù)載，我們要用定電流控制，即輸入控制信號(hào)不變，負(fù)載的電流也不變，電流不隨負(fù)載特性改變而改變。
(2)三相SCR電力控制器（零位控制模式）
在上面的工程實(shí)例中，因?yàn)樨?fù)載是純阻性負(fù)載，所以我們也可以採(cǎi)用三相零位控制模式的控制器。雖然控制精度沒有相位控制高，可是成本相對(duì)來說降低了，對(duì)電網(wǎng)的影響也小了。
(3)單相SCR電力控制器（相位控制模式）
，下面結(jié)合具體的工程實(shí)例來了解一下單相控制器的工作情況。
工程實(shí)例：現(xiàn)有一電爐，需要爐內(nèi)溫度維持在500度，發(fā)熱絲為鎳鉻合金（恒阻性負(fù)載），功率為21KVA，額定電壓為220V單相電源。
選型方法：首先要確定控制器的電源電壓和電流大小，單相控制器的電流計(jì)算公式為：
發(fā)熱絲為單根，所以線電壓為220V。通過以上公式算得電流大概在95A左右，則我們放大1.3倍，那麼選用的控制器的型號(hào)為：W-1P-220V125A-10。
第二章 W系列SCR電力控制器
1，產(chǎn)品特點(diǎn)
W系列SCR電力控制器用在簡(jiǎn)易控制的場(chǎng)所，主要用於控制一般的發(fā)熱絲。全系列開模成型，美觀大方，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，即將成為SCR電力控制器領(lǐng)域的一大亮點(diǎn)。
其他特性還有：全系列加裝高速保險(xiǎn)絲，防止短路電流（di/dt）對(duì)SCR造成損害；體積小，安裝配線容易；多隻LED燈顯示，遇到狀況立刻可判斷故障原因，迅速排除；輸出特性線性度高，控溫精度高；高品質(zhì)，高技術(shù)產(chǎn)品，絕無干擾現(xiàn)象。
2，技術(shù)規(guī)格
◆ 控制輸入信號(hào)
電流輸入：4～20mA DC 輸入阻抗：120Ω
電壓輸入：1-5V，0-5V
手動(dòng)輸入：5KΩ電位器
接點(diǎn)控制輸入
◆ 負(fù)載額定電壓範(fàn)圍：
220V： 220V AC ±10% 50HZ
380V： 380V AC ±10% 50HZ
◆ 有效值電流與製冷系統(tǒng)：
40A，60A，80A，100A，125A，160A，200A，250A，300A，400A強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)
◆ 控制模式
相位控制
零位控制
◆ 短路、過流保護(hù)系統(tǒng)
保護(hù)動(dòng)作：當(dāng)電流超過額定電流的130～150％時(shí)，快速熔斷器熔斷
動(dòng)作時(shí)間：< 20ms
復(fù)位：更換快速熔斷器
◆ 散熱器超溫保護(hù)系統(tǒng)
保護(hù)動(dòng)作：當(dāng)散熱器溫度超過75℃時(shí)，輸出切斷，LED指示燈亮
動(dòng)作時(shí)間：< 20ms
復(fù)位：故障排除後重新上電
◆ 運(yùn)行環(huán)境：
周圍溫度範(fàn)圍： －10～40℃
周圍濕度： ≤90％R
◆ 絕緣阻抗：
最小20MΩ 500V DC
◆ 絕緣體強(qiáng)度：
2000V AC 1分鐘 （220V）
2500V AC 1分鐘 （380V）
◆ 材料和外部塗層：
鋼板/油漆塗層
3，型號(hào)識(shí)別
| W | 一 | A | B | 一 | C D | 一 | E |
A—電源種類
1：?jiǎn)蜗?/span> (1Ф) 3：三相 (3Ф)
B—控制模式
P：相位控制 D：零位控制
C—電源電壓
220V 380V
D—電流種類
40A～400A 按客戶具體電流要求定制
E—保護(hù)方式
0：無 1：快速熔斷保險(xiǎn)管
4，外觀尺寸及安裝說明
1）外觀尺寸
| 三相 | 長(zhǎng) | 寬 | 高 |
| 40A～80A | 245 | 140 | 190 |
| 100A～125A | 280 | 140 | 190 |
| 160A～300A | 420 | 265 | 265 |
| 400A | 470 | 325 | 290 |
單位：毫米
2）安裝說明
SCR電力控制器內(nèi)部均會(huì)產(chǎn)生熱量，安裝時(shí)請(qǐng)依據(jù)安裝方向安裝（見下圖），即控制器外殼上的文字方向朝上。一般60A以上我們就加裝風(fēng)扇冷卻，風(fēng)扇在控制器的下端。請(qǐng)勿安裝於高溫或通風(fēng)不佳之場(chǎng)所，否則請(qǐng)低於額定之70%使用。
5，LED燈顯示狀況及故障排除
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，非常方便，其具體代表何種狀況，請(qǐng)看下表：
| 編號(hào) | 顏色 | 顯示狀況 | 異常故障原因 | 處理對(duì)策 |
| PWL | 紅色 | 電源指示燈 | 1， 輔助電源未送電 | 1， 檢查輔助電源電路 |
| 如果亮表示電源工作正常 | 2， PCB基板故障 | 2， 更換PCB。 | ||
| 如果不亮則可能異常 | 3， SCR超溫 | 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，並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組相連的螺絲是否鬆動(dòng)，並緊固螺絲。 | ||||
| 2，檢查變壓器 | ||||
| 對(duì)於變壓器一次側(cè)調(diào)壓的應(yīng)用場(chǎng)合，在使用前簡(jiǎn)單檢查變壓器。 | ||||
| 1） 斷開變壓器原邊和副邊的連線，用萬(wàn)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)不小於1M歐。 | ||||
| 2） 檢查變壓器的夾緊螺絲是否鬆動(dòng)，硅剛片是否鬆動(dòng)現(xiàn)象，並緊固螺栓。 | ||||
| 3，檢查負(fù)載 | ||||
| 1） 斷開電源與爐膛內(nèi)負(fù)載的連線，用萬(wàn)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。 | ||||
| 2） 檢查爐膛內(nèi)發(fā)熱絲是否有斷開或鬆動(dòng)。 | ||||
| 3） 當(dāng)發(fā)熱絲對(duì)地的電阻符合要求後，方可與變壓器副邊相連，並且緊固螺栓。若螺栓鬆動(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)載的連線，用三隻60W/220V的燈泡作假負(fù)載，三隻燈泡呈星形連接（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)於W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)參考第三章第五節(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)載後，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於1.2VDC（若採(cǎi)用4-20mA溫控儀調(diào)節(jié)，請(qǐng)正確接線後，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，那麼三相輸出電壓（電流）應(yīng)平衡。如出現(xiàn)故障，請(qǐng)按下述方法檢查。 | ||||
| ●三相控制器的輸出電壓（或電流）三相不平衡 | ||||
| 1）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，宋體';font-size:16px;mso-spacerun:'yes'">。 | ||||
| ●控制器過熱，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：控制器過熱後會(huì)自動(dòng)截止輸出，當(dāng)散熱器溫度低於報(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，控制器屬於正常，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。 | ||||
| 第四章定貨須知 | ||||
| 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)?jiān)]明您要控制的負(fù)載種類。 |
