周波控制器的作用.docx

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周波控制器的作用

SGIZB-I型SSR智能周波控制器、 周波控制模块、周波控制装置应用指南 

为了更好的普及使用智能周波控制器在工业加热领域中的应用， 就用户关心的一些问题作如下回答：

一、 什么是智能周波控制器？

有什么用处？

在工业加热领域中一般可采用：

1、 可控硅（SCR）移相调压方式改变加热主回路上的电压，达到控温的目的，但此种方式

由于电压输出波形是非正弦波，对电网有所干扰，有些场合不主张采用。

2、 采用固态继电器（SSR）与控制器结合，控制加热主回路电源的通断从而改变加热体上

的平均电压，达到控温的目的。

由于控制器保证主回路电压过零时通断，因而对电网无干扰。

   选用固态继电器（SSR）控制形式必须配有专用的SSR控制器，我公司研制生产的SGIZB-I型SSR智能周波控制器就是为工业加热领域中控制SSR专用的智能型控制器，得到广泛应用。

 二、 SGIZB-I型SSR智能周波控制器有什么特点？

该产品体积小、安装使用简单、采用单片机智能控制，具有控制精度高、调节平稳、60秒上电软起动的功能，具有标准4-20mA或0-5V仪表自动控制接口，和手动电位器控制接口，适合单相、三相50-60HZAC加热负载，无相序要求。

 三、 何为PWM输出方式？

有什么特点？

PWM（Pulse-width modulation）即脉冲宽度调制或占空比方式，为避免SCR调压方式对电网的干扰，可采用定周期过零型调控器。

比如在2秒周期内通过控制器控制导通和关断周波个数的比值（占空比）来达到控制负载平均功率的目的。

由于电路设计上保证主回路电压过零时通、断，因而对电网无干扰。

   由于采用在固定周期内通断时间比例来控制输出电压，因而在低功率输出时关断时间必然大于开通时间，造成电表指针来回摆动。

此种方式也很难实现电流控制功能，这是它的不足之处。

   PWM输出波形如下：

以50HZ，2秒周期为例：

四、 何为CYC输出？

有什么特点？

CYC（cycle）即周波输出方式。

此种方式控制器输出变周期过零触发信号，它以一个周波为最小控制单位（50HZ为20ms），如果需要50%电压输出时，通一个周波（20ms）断一个周波，而不是通1秒、断1秒，最大限度的利用交流电的周期特性，达到最佳控制精度。

由于电压过零时通断，因而对电网无干扰。

此种方式可有效的减小电表抖动，可实现对电流的限流控制。

以上两种方式都是由单片机程序控制实现的，配以适当的SSR及温控仪表即可实现工业精确加热调温。

 CYC输出波形如下：

20%输出               50%输出              80%输出 

五、 SGIZB-I型SSR智能周波控制器的选用指导 

1 

1、 

单相加热选用原则：

1）功率较小（几个KW以下）时可选用单相加热，但尽量使用380V供电，可减少对三相不平衡的影响。

 2）对于负载总功率很大但可以分解成多组单相负载时，更适合选用多台周波控制器方案。

例如使用多组硅碳棒加热的隧道炉，可采用多组380V单相控制，负载尽可能均匀分布在三相电源上。

2、 三相加热选用原则：

          设备使用三相负载。

例：

加热在几十千瓦的电热干燥机、电热油炉、烧结炉等。

比起选用多组单相方案来，使用设备件数少，安装方式简单。

但大功率负载对电缆、SSR散热等均有严格要求。

六、 单相加热应用参考图：

                七、三相加热应用参考图：

VK1

N

L2L1温控仪表

67三

10K功率限制W1

220VAC电源50Hz

二一3424-20mA0-5VCYC/

PWM四

1

GNDINGA

SINGA CO., LTD

六

五

（+）SSR输出（-）

威海星佳电子

SGZB-1

周波控制器

5阻性加热负载

0-380V

温度传感器

温度传感器

A

V

电加热三相380 V

K1

N

C

B

A

温控仪表

67三

10K功率限制W1

220VAC电源50Hz

二一3424-20mA0-5VCYC/

PWM四

1

GNDINGA

SINGA CO., LTD

六

五

（+）SSR输出（-）

威海星佳电子

SGZB-1

周波控制器

5 

注：

 1）K1断开时为PWM方式，闭合为CYC方式 

2）W1功率限制电位器不接时，功率不受限。

 3）温控仪表为0-5V输出时接1、4（4为正）。

 4）手动控制时，1、4、7接10K电位器。

5） 温控仪表为4-20mA输出时,接1、3（3为正）. 

八、固态继电器（SSR）电流，电压选取原则：

1.电流：

先计算额定工作电流，再乘以安全系数2-3倍。

1）单相阻性负载额定电流计算公式为：

 IL=P（负载额定功率）/UL（电源电压） 例如单相220V，3KW电炉 ， IL=3000W/220V=13.6 A 

可选用13.6×（2-3）=27--40A SSR，因此建议使用30A  SSR 2）三相阻性负载额定电流计算公式为：

P=√3 UL IL COSφ  （UL为线电压, IL为线电流 ,COSφ为功率因数） 

                  电阻负载时COSφ =1 

三相380V阻性负载时 IL =1.5P 

2 

例：

三相36KW加热炉 IL=1.5×36=54A 

可选用（2--3）×54=108--160A  SSR，建议选用120A  SSR。

     2.电压：

SSR阻断电压一般选取工作电压峰值的2倍以上。

          例：

380VAC峰值电压为√2 UL=1.41×380=530V 

故阻断电压选用≥1000V，建议选用1200V阻断电压的SSR。

           如星佳公司产品：

SGDH12048ZD3 型SSR 工作电压为480VAC，阻断电压≥1200V，    

电流120A，控制电压为DC 3--32V，过零型SSR。

九、什么是SGIZB控制模块？

有什么优点？

SGIZB控制模块是我公司最新推出的将周波控制器与SSR结合一体的新产品。

该产品在控制技术上与SGIZB-I控制器完全相同，但模块内装有三相（单相）过零型SSR。

具有一体化、体积小、安装更简便、免调试、安全可靠等优点。

十、单相SGIZB模块加热应用参考图：

    十一、三相SGIZB模块加热应用参考图：

温度传感器

PWM/CYC

GNDPL

GND

5VCON4-20mA温控仪表

SGIZB单相周波控制模块

SINGA CO.,LTD

INGA

N

L2L1阻性加热负载

   温度传感器

阻性加热负载

温控仪表

A

C

N

B

INGA

SINGA CO.,LTD

SGIZB三相周波控制模块

4-20mACON5VGND

PL

GND

PWM/CYC

 注:

 1） 温控仪表为4-20mA输出时,接4-20mA、GND 两端。

    2）温控仪表为0-5V输出时,接CON、GND 两端，CON为正。

    3）当手动控制温度时，10K电位器上端接5V端，下端接GND，中间接CON。

     4）PWM/CYC端与GND端开路时为PWM控制，短接时为CYC输出。

    5）PL端不接功率限制电位器时，功率不受限。

功率限制电位器接点为5V、PL、GND。

 十二、介绍一下加热装置  

加热装置是将SGIZB型周波控制模块与散热器、风机、温度保护、阻容吸收、温控仪表（可选）组装为一体的“傻瓜”型产品，省去用户采购器件、组装调试等麻烦。

免调试，接线即可使用，更方便用户安装使用。

加热装置规格型号表如下：

型号规格（三相） 最大输出电流 工作电压型号规格（单相）最大输出电流 工作电压

SGETIZB- 75 3×75A 380V SGEDIZB- 75 75A 220V SGETIZB-100 3×100A 380V SGEDIZB-100 100A 220V SGETIZB-150 3×150A 380V SGEDIZB-150 150A 220V SGETIZB-200 

3×200A 

380V 

SGEDIZB-200 

200A 

220V 

75A以下及200A以上建议用户选用调功装置并配和周波控制器使用。

3 

装置接线原理如下图（三相）：

LN

GND

温度开关50℃

风扇

阻容吸收

ACOUT

ACIN

C

BA

T3

T2

T1

接线端子

5VCON4-20mAN

220VAC

温度开关75℃

PWM/CYC

GND

PL

GND

5VCON4-20mA

SGIZB三相周波控制模块

SINGA CO.,LTD

INGA

装置外型及安装尺寸如下图:

外壳

散热器风扇温控开关

阻容吸收SGIZB模块接线卡

接线端子长220×宽167×高165

安装孔距200×90×φ9 

欢迎用户根据不同需要选择以上产品。