E系列scr电力控制器使用说明书.docx
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E系列scr电力控制器使用说明书
第一章SCR电力控制器总述
前言
SCR电力控制器(SCRPOWERCONTROLLER),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(PhaseAngleControl),分配式零位控制(DistributedZeroCrossover),时间比例零位控制(TimeProportionalZeroCrossover)。
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SCRPOWERMODULE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:
控制模式
优点
缺点
相位控制
,控制精度高12,任何负载皆可控制,可做各种控制变化3
1,控制不当易造成电磁干扰须加装各种防制措施2,费用较高
时间比例零位控制
1,无电磁干扰构造较简单2,3,费用较低
1,只能控制纯阻性负载
2,负载较易受冲击,控制精度较低3
分配式零位控制
1,无电磁干扰2,构造较简单3,费用较低4,控制效果比时间比例零位控制优异
1,只能控制纯阻性负载2,负载较易受冲击3,控制精度较低
3,控制模式选择
负载种类
驱动负载电源型式
控制模式选用
建议加装配备
备注
一般纯阻性负载□KanthalA,A-1,DSD镍铬耐热合金□Nichromewire/strip□Cartridgeheaters环状加热器
不锈钢加steelelement□Stainless
热组件
直接与电力电源连接
●相位控制●分配式零位●时间比例零位
加温期间电阻几乎不变
负阻性负载□SuperKanthalSt,N,33□Carbonelement碳组件镉组件□Tungstenelement□Platinumelement白金组件钼组件□Molybdenumelement□Graphiteelement石墨组件
经变压器降压供电
●相位控制
●定电流●电子式过流保护
加热期间电阻改变上升(未加热前电阻很低)
物体本身直接接电源加热盐浴□Saltbathheattreat玻璃溶解□Glassmelting镀锌□Zincrefining材料分析□Materialsanalysis
变压器耦合并回馈保持稳定度
●相位控制
●定电压●电子式过流保护
特殊产品硅碳棒Siliconcarbideelement□
变压器耦合(变压器必须有多种不同电压以供应组件使用年限长输出端)可接一SCR久可改变供给电压,次或二次侧.
●相位控制●分配式零位
电阻由于使用年限而增倍2加约
感应高频加热□Inductionheatingcoils
RFheating-platevoltage□
直接加电源或升压变压器,SCR在一次侧
●相位控制
●定电压
高直流电压供给负载
Tungstenfilamentlamps
□
直接加电源
●相位控制
●定功率●软起动
□DC-Tungstenlamps
直接加电源
●相位控制
●定电压
第二章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:
4~20mADC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:
220VAC±10%50HZ
380V:
380VAC±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:
500VDC20MΩ最小
◆绝缘体强度:
)(220V2000VAC1分钟)(380V2500VAC1分钟◆材料和外部涂层:
油漆涂层钢板/,型号识别3
E
CDBAE
A—电源种类:
三相3(3Ф)1:
单相(1Ф)—控制模式BS:
可调周期零位控制P:
相位控制Z:
时间比例零位控制D:
分配式零位控制—电源电压C380V220V
—电流种类D200A40A~按客户具体电流要求定制—保护方式E:
无01:
快速熔断保险管4,外观尺寸及安装说明)外观尺寸1
高宽长单相12240A~50A101160
16211060A~120A225
高三相宽长
185
40A~100A
210
140
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。
灯显示状况及故障排除LED,5.
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:
编号
颜色
显示状况
异常故障原因
处理对策
PWL
红色
电源指示灯如果亮表示电源工作正常如果不亮则可能异常
辅助电源未送电1,PCB基板故障2,3,SCR超温
1,检查辅助电源电路2,更换PCB基板或送修3,检查SCR超温情形
IN
绿色
输入指示灯随输入信号大小明减如果灯不亮则可能异常
1,输入信号未接或没输出,2输入信号接反归零MAX3,内部或外部VR
1,检查输入信号
2,检查输入信号接线是否正确
3,检查内部MAX及外部VR
OUT
黄色
输出指示灯随输出量大小明减相位:
灯亮表示正常零位:
闪烁表示正常如果灯不亮则可能异常
1无控制信号输入或反接,灯不亮灯有亮2,INOUT灯亮,无电流输出OUT3,
1,检查IN灯,灯未亮表示无信号输入或反接2,PCB基板故障,更换或送修3,检查主电源或保险丝
ERR
红色
超温指示灯SCR正常情况下灯不亮如果灯亮则可能异常
散热风扇故障或卡住SCR,1周围环境温度过高或通风,2不良
更换风扇或清除异物,1,改善通风条件2
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。
第三章安装调试步骤
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否损坏。
电源变压器原边或副边开路或短路,停电后可检查原边线圈、副边线圈的电阻值是否正常。
正常时原边在700欧左右,副边5-10欧。
如损坏请与生产厂方联系。
4)风扇工作不正常请检查风扇电源联机是否正确。
控制器出厂时,已经接好电源线,请打开主机,看联机是否松动。
●调节手动电位器,输出电压U、V、W两相间的电压应在0-98%输入电压内连续可调,并能稳定在任意值。
若控制器输出电压不随控制信号的变化而变化,请作以下检查:
现象1:
调节手动电位器时,控制器无电压输出。
1)检查控制器输入端R、S、T电压应为3×380V±10%。
2)检查手动电位器(5K)接线是否正确,请按手动控制方式正确接线。
3)检查灯炮的联机是否开路或内部是否开路,停电后检查控制器输出端电阻(带负载)任意两相应一致。
4)控制电路板损坏,有手动调节的控制信号,无触发可控硅的触发信号。
检测方法:
当电位器调节至最大时,电位器抽头端对信号地之间的直流电压应在5V左右,用万用表直流电压挡测量G1与K1,···,G6与K6之间电压在1.5VDC之间,如果没有触发电压信号,则可能是控制板故障,如损坏请与我公司联系。
现象2:
控制器的输出电压不受手动电位器的控制,始终有输出电压或最大输出电压。
1)检查手动电位器(5K)接线是否正确及电位器是否损坏。
手动电位器抽头端对信号地之间的直流电压应在0-5V连续可调,如果不能连续可调,则可能是接线错误或电位器损坏。
2)控制电路板损坏。
有手动调节的控制信号,但触发可控硅的触发信号不随手动电位器的控制信号变化而变化。
检测方法:
当电位器调节使输入在0-5VDC变化时,用万用表直流电压文件测量G1与K1,···,G6与K6之间电压在0-1.5VDC变化,如果电压信号稳定在较大值不变,导致控制器始终有电压输出,则可能是控制电路板故障。
如损坏请与我公司联系。
3)可控硅损坏。
可控硅损坏一般为阴极与阳极通路。
检测方法:
停电后,用万用表奥姆档测量R与U,S与V,T与W之间的阻值都应不小于10MΩ才属正常。
如阻值为零,则可控硅损坏。
如损坏请与我公司联系。
现象3:
控制器的输出电压可由手动电位器控制,但控制器(三相)的输出电压三相不平衡。
1)控制器输入端R-S-T三相电网间电压不平衡,可引起控制器的输出电压不平衡。
其输出电压不平衡比例与电网电压不平衡比例相接近。
.
2)三相负载(灯泡)阻值不平衡,可引起控制器输出电压不平衡。
检测办法:
检查三只灯泡的功率应一致,停电后直接用万用表奥姆档测量U、V、W之间的阻值应一致。
3)控制电路板损坏。
控制电路板的六组触发输出信号有一组或几组无法触发信号,可引起六组可控硅一组或几组未导通,导致控制器输出电压不平衡。
测量方法:
当电位器调节至最大时(电位器中间抽头与地的电压在5V左右),用万用表直流电压文件测量G1与K1,···,G6与K6之间电压1.5VDC左右,并且六组电压信号基本一致。
如果有一组或几组无触发信号或相比较后差别过半,则有可能控制电路板故障。
另一种方法是:
直接用万用表直流电压500V文件测量控制器的输出端U-V-W的直流电压,正常时应小于±3V,不正常时应大于±100V以上。
此种情况请与我公司联系。
4)可控硅模块损坏。
首先检查控制电路板上可控硅触发信号线G1,K1,···,G6,K6接线是否松动,排除由于接触不可靠引起可控硅无触发信号而不导通的可能性。
可控硅损坏有两种情况:
一,是可控硅的阴极与阳极通路。
若可控硅一只或两只通路可引起控制器输出电压不平衡(三只全部通路,则三相全输出,相当于三相电源直接连接灯泡负载)。
二,可控硅触发极G,K开路。
判别方法:
停电后用万用表奥姆文件测量控制电路板G1与K1,···,G6与K6之间的阻值,正常时应为10-30奥姆,若确定可控硅损坏,请与我公司联系。
对于E系列SCR电力控制器
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,具体请参考E系列SCR电力控制器第二章第五节LED灯显示状况及故障排除。
5,额定负载实验
连接好实际负载后,将手动电位器调至最小,即使抽头端与地电压为零或小于1.2VDC(若采用4-20mA温控仪调节,请正确接线后,让温控表输出4mA左右)。
接通主电源,缓慢调节电位器,控制器的输出电压(电流)应随电位器变化,若是三相控制器,那么三相输出电压(电流)应平衡。
如出现故障,请按下述方法检查。
●三相控制器的输出电压(或电流)三相不平衡
1)控制器输入端R-S-T三相电压不平衡,可引起控制器输出电压不平衡。
其输出电压不平衡比例与电网电压不平衡比例相接近。
2)三相负载阻值不平衡,可能引起负载不平衡的原因有:
A,三相负载本身不平衡,引起控制器三相输出不平衡,其输出电压(电流)不平衡比例与三相负载不平衡比例相接近。
B,负载连接处接触不牢靠(如炉膛内发热丝是否断开或松动),由于接触电阻引起三相负载阻值不平衡。
C,如果三相负载中,每相负载为多组小负载并联,小负载接触不良或开路引起三相负载不平衡。
D,炉膛内发热丝有两点或两点以上对外壳(或大地)短路,轻则引起三相电压(电流)不平衡或出现过流报警,重则引起控制器损坏。
E,若负载为变压器,三相输出不平衡或损坏(变压器损坏情况极少出现),可脱开变压器的原边、副边联机,直接接入3×380V电压,检查变压器的空载电压和空载电流。
3)控制器故障。
检查方法:
请脱开控制器实际负载,按照上述控制器轻载实验方法判定控制器是否正常,确认控制器故障,请与我公司联系。
●P系列控制器过流报警,控制器无输出
1)负载故障
A,控制器主回路、负载连接接触不牢靠,如炉膛内发热丝是否断开或送动,似通非通,电流急骤跳变引起过流报警动作。
B,负载短路或炉膛内发热丝有两点或两点以上对外壳(或大地)短路。
检查对地短路可用万用表测量发热丝对地的电阻是否符合要求。
此种情况可引起控制器损坏。
)控制器故障2.
首先排除是因控制器电路板上触发线接线不良引起的故障。
A,控制器电路板损坏,出现少一组或几组触发信号,使每组反并联可控硅单向导通,控制器的输出有直流电压。
如果用在变压器一次侧调压,将使变压器磁化而引起控制器过流报警。
B,可控硅损坏,出现少一组或几组可控硅的触发极G、K开路。
使每组反并联可控硅单向导通,控制器的输出有直流电压。
如果用在变压器一次侧调压,将使变压器磁化而引起控制器过流报警。
C,控制电路板不可控或可控硅损坏(阴极与阳极短路),使控制器输出电压(电流)不可控,在负载冷态升温时,工作电流过大而引起控制器过流报警。
检查方法:
请脱开控制器实际负载,按照上述控制器轻载实验方法判定控制器是否正常。
确认控制器故障,请与我公司联系。
注:
过流报警后,控制器将截止输出,须按复位开关或停电重新启动。
●控制器过热,控制器无输出
1)检查风扇是否停转或转动是否正常,有无异常噪音或转速变慢。
2)使用环境温度是否偏高或者通风较差,要加大排风量。
3)控制器长时间超额定电流工作,引起散热器温度过高而截止输出,须选用较大功率的控制器。
注:
控制器过热后会自动截止输出,当散热器温度低于报警温度时,控制器将自动恢复输出。
●控制器的控制信号已加到最大值,但控制器输出电流达不到额定电流值
1)检查控制器的控制信号是否达到最大值(5V左右),测量控制电路板输入端对信号地电压应为5V左右。
2)控制器的输出电压已经达到最大输出值(97%左右),但输出电流不到额定电流值,是因为负载的电阻值偏大(加热功率偏小)或变压器负载的副边电压偏低,控制器属于正常,只须更换较大功率的负载即可。
3)控制器的输出电压不到最大输出值,输出电流也不到额定电流值,是控制器满度调整没有调好,一般在出厂时,已经调整好,如果没有特殊需要请用户不要调节控制器上任一电位器。
第四章定货须知
定货时请确认您需要的工作电压与电流,电源的种类及频率。
按型号识别正确填写型号。
最后请注明您要控制的负载种类。