SCR電力控制器總述

SCR電力控制器（SCR POWER CONTROLLER），目前在工業中已被廣氾應用於各種電力設備中，諸如窯爐、熱處理爐、電氣高溫爐、高周波機械、電鍍設備、印染設備、塗裝設備、射出機、押出機等等，然而因為負載的不同，使用環境的限制，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），分配式零位控制（Distributed Zero Crossover）,時間比例零位控制（Time Proportional Zero Crossover）。基於此，本公司研製了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。

H/L系列SCR電力控制器，完全採用SCR POWER MODULE密封的IC化電路板，使整個控制器簡單輕便，以提高控制器的可靠度，當要使用本控制器時，請詳讀本說明，以瞭解各種控制器的結構、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，可控硅電力調節器，可控硅電力調功器，功率控制器等，雖然叫法不同，但所指的都是同一種產品。本公司以SCR電力控制器來命名。

1，原理簡介

SCR電力控制器的基本原理是通過控制信號輸入，去控制串在主迴路中的SCR（晶閘管）模塊，改變主迴路中電壓的導通與關斷，由此達到調節電壓或功率的目的。控制器一般是由控制板加上主機（主迴路）組成。

SCR電力控制器又可分為調壓器和調功器。

採用相位控制模式的SCR電力控制器可叫做調壓器，它可以方便地調節電壓有效值，可用於電爐溫度控制，燈光調節，異步電動機降壓軟啟動和調壓調速等，也可用做調節變壓器一次側電壓，代替效率低下的調壓變壓器。

採用零位控制模式的SCR電力調節器可叫做調功器，也叫周波控制器。它對交流電壓的周波進行控制，通過控制負載電壓的周波通斷比來控制負載的功率，多用於大慣性的加熱器負載。採用這種控制，即實現了溫度控制，又消除了相位控制時帶來的高次諧波污染電網，不過控制精度有所降低。

2，控制模式比較

綜觀國內外SCR電力控制器產品，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、時間比例零位控制）。三者之間的比較請看以下圖表：

相位控制：作用於每一個交流正弦波，改變正弦波每個正半波和負半波的導通角來控制電壓的大小，進而可以調節輸出電壓和功率的大小。

零位控制：在設定的週期Tc內，Tc通常為一秒，觸發信號使主迴路接通幾個周波（幾個完整的正弦波），再斷開幾個周波（幾個完全的正弦波），改變晶閘管在設定週期內的通斷時間比例，以調節負載上交流電的平均功率，即可達到調節負載功率的目的。

根據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週期內根據輸出百分比平均分布周波；時間比例零位控制則在Tc週期內根據輸出百分比連續接通幾個周波，然後在Tc週期剩餘的時間內連續關掉幾個周波。

優劣性比較：

3，控制模式選擇

安裝調試步驟

由於SCR電力控制器的安裝涉及了一些接線和調試問題，尤其是三相控制器，涉及到的問題就更多，本章側重於介紹三相控制器的調試，請安裝調試人員在調試前參考閱讀此章。

1，檢查控制器

1）檢查控制器因運輸的影響是否有撞傷，損坏現象。如有明顯的損傷，請與我公司聯繫。

2）打開控制器的面板，檢查因運輸的影響而是否有導線送動，脫落現象，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塊相連的螺絲是否鬆動，並緊固螺絲。

2，檢查變壓器

對於變壓器一次側調壓的應用場合，在使用前簡單檢查變壓器。

• 斷開變壓器原邊和副邊的聯機，用萬用表檢查變壓器原邊對副邊，原邊對地，副邊對地的電阻都應不小於1M歐。
• 檢查變壓器的夾緊螺絲是否鬆動，硅剛片是否鬆動現象，並緊固螺栓。

3，檢查負載

• 斷開電源與爐膛內負載的聯機，用萬用表測量發熱絲對地的電阻是否符合要求。一旦其中有兩點對地短路，輕則引起三相電流電壓不平蘅，出現過流報警，重則引起控制器損坏。
• 檢查爐膛內發熱絲是否有斷開或鬆動。
• 當發熱絲對地的電阻符合要求后，方可與變壓器副邊相連，並且緊固螺栓。若螺栓鬆動引起接觸不良也可引起控制器損坏。

4，輕載實驗

連接控制器的輸入電源線，斷開控制器與負載的聯機，用三只60W/220V的燈泡作假負載，三只燈泡呈星形連接（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歐電位器接成手動控制方式。接通電源，做以下檢查：

對於P系列SCR電力控制器

●查看控制板上相序判別氖燈是否亮（三相），風扇工作是否正常。

若相序判別燈不亮，風扇不轉，請按以下步驟檢查：

• 檢查控制器的輸入電壓R-S-T電壓是否正常，若正常，再檢查三相相序是否接錯，互調兩條電源線，直到相序判別燈亮為止。
• 在主迴路電源進線處，有一條電源線（單相）或三條電源線（三相）引到控制器的控制板上電源

上，看接線是否脫落。

• 檢查控制板上電源變壓器是否損坏。電源變壓器原邊或副邊開路或短路，停電后可檢查原邊線圈、副邊線圈的電阻值是否正常。正常時原邊在700歐左右，副邊5-10歐。如損坏請與生產廠方聯繫。
• 風扇工作不正常請檢查風扇電源聯機是否正確。控制器出廠時，已經接好電源線，請打開主機，看聯機是否鬆動。

●調節手動電位器，輸出電壓U、V、W兩相間的電壓應在0-98％輸入電壓內連續可調，並能穩定在任意值。

若控制器輸出電壓不隨控制信號的變化而變化，請作以下檢查：

現象1：調節手動電位器時，控制器無電壓輸出。

• 檢查控制器輸入端R、S、T電壓應為3×380V±10%。
• 檢查手動電位器（5K）接線是否正確，請按手動控制方式正確接線。
• 檢查燈炮的聯機是否開路或內部是否開路，停電后檢查控制器輸出端電阻（帶負載）任意兩相應一致。
• 控制電路板損坏，有手動調節的控制信號，無觸發可控硅的觸發信號。檢測方法：當電位器調節至最大時，電位器抽頭端對信號地之間的直流電壓應在5V左右，用萬用表直流電壓擋測量G1與K1，···，G6與K6之間電壓在1.5VDC之間，如果沒有觸發電壓信號，則可能是控制板故障，如損坏請與我公司聯繫。

現象2：控制器的輸出電壓不受手動電位器的控制，始終有輸出電壓或最大輸出電壓。

• 檢查手動電位器（5K）接線是否正確及電位器是否損坏。手動電位器抽頭端對信號地之間的直流電壓應在0-5V連續可調，如果不能連續可調，則可能是接線錯誤或電位器損坏。
• 控制電路板損坏。有手動調節的控制信號，但觸發可控硅的觸發信號不隨手動電位器的控制信號變化而變化。檢測方法：當電位器調節使輸入在0-5VDC變化時，用萬用表直流電壓文件測量G1與K1，···，G6與K6之間電壓在0-1.5VDC變化，如果電壓信號穩定在較大值不變，導致控制器始終有電壓輸出，則可能是控制電路板故障。如損坏請與我公司聯繫。
• 可控硅損坏。可控硅損坏一般為陰極與陽極通路。檢測方法：停電后，用萬用表奧姆檔測量R與U，S與V，T與W之間的阻值都應不小於10MΩ才屬正常。如阻值為零，則可控硅損坏。如損坏請與我公司聯繫。

現象3：控制器的輸出電壓可由手動電位器控制，但控制器（三相）的輸出電壓三相不平衡。

• 控制器輸入端R-S-T三相電網間電壓不平衡，可引起控制器的輸出電壓不平衡。其輸出電壓不平衡比例與電網電壓不平衡比例相接近。
• 三相負載（燈泡）阻值不平衡，可引起控制器輸出電壓不平衡。檢測辦法：檢查三只燈泡的功率應一致，停電后直接用萬用表奧姆檔測量U、V、W之間的阻值應一致。
• 控制電路板損坏。控制電路板的六組觸發輸出信號有一組或几組無法觸發信號，可引起六組可控硅一組或几組未導通，導致控制器輸出電壓不平衡。測量方法：當電位器調節至最大時（電位器中間抽頭與地的電壓在5V左右），用萬用表直流電壓文件測量G1與K1，···，G6與K6之間電壓1.5VDC左右，並且六組電壓信號基本一致。如果有一組或几組無觸發信號或相比較后差別過半，則有可能控制電路板故障。另一種方法是：直接用萬用表直流電壓500V文件測量控制器的輸出端U-V-W的直流電壓，正常時應小於±3V，不正常時應大於±100V以上。此種情況請與我公司聯繫。
• 可控硅模塊損坏。首先檢查控制電路板上可控硅觸發信號線G1，K1，···，G6，K6接線是否鬆動，排除由於接觸不可靠引起可控硅無觸發信號而不導通的可能性。可控硅損坏有兩種情況：一，是可控硅的陰極與陽極通路。若可控硅一只或兩隻通路可引起控制器輸出電壓不平衡（三只全部通路，則三相全輸出，相當于三相電源直接連接燈泡負載）。二，可控硅觸發極G，K開路。判別方法：停電后用萬用表奧姆文件測量控制電路板G1與K1，···，G6與K6之間的阻值，正常時應為10-30奧姆，若確定可控硅損坏，請與我公司聯繫。

對於E系列SCR電力控制器

在面殼上有四個LED燈，它們分別顯示不同的狀況，控制器的運行情況可以通過它們看出，一目瞭然，具體請參考SCR電力控制器——E系列第五節LED燈顯示狀況及故障排除。

5，額定負載實驗

連接好實際負載后，將手動電位器調至最小，即使抽頭端與地電壓為零或小於1.2VDC（若採用4-20mA溫控儀調節，請正確接線后，讓溫控表輸出4mA左右）。接通主電源，緩慢調節電位器，控制器的輸出電壓（電流）應隨電位器變化，若是三相控制器，那麼三相輸出電壓（電流）應平衡。如出現故障，請按下述方法檢查。

●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電壓不平衡比例相接近。

2）三相負載阻值不平衡，可能引起負載不平衡的原因有：

A，三相負載本身不平衡，引起控制器三相輸出不平衡，其輸出電壓（電流）不平衡比例與三相負載不平衡比例相接近。

B，負載連接處接觸不牢靠（如爐膛內發熱絲是否斷開或鬆動），由於接觸電阻引起三相負載阻值不平衡。

C，如果三相負載中，每相負載為多組小負載並聯，小負載接觸不良或開路引起三相負載不平衡。

D，爐膛內發熱絲有兩點或兩點以上對外殼（或大地）短路，輕則引起三相電壓（電流）不平衡或出現過流報警，重則引起控制器損坏。

E，若負載為變壓器，三相輸出不平衡或損坏（變壓器損坏情況極少出現），可脫開變壓器的原邊、副邊聯機，直接接入3×380V電壓，檢查變壓器的空載電壓和空載電流。

3）控制器故障。檢查方法：請脫開控制器實際負載，按照上述控制器輕載實驗方法判定控制器是否正常，確認控制器故障，請與我公司聯繫。

●P系列控制器過流報警，控制器無輸出

1）負載故障

A，控制器主迴路、負載連接接觸不牢靠，如爐膛內發熱絲是否斷開或送動，似通非通，電流急驟跳變引起過流報警動作。

B，負載短路或爐膛內發熱絲有兩點或兩點以上對外殼（或大地）短路。檢查對地短路可用萬用表測量發熱絲對地的電阻是否符合要求。此種情況可引起控制器損坏。

2）控制器故障

首先排除是因控制器電路板上觸發線接線不良引起的故障。

A，控制器電路板損坏，出現少一組或几組觸發信號，使每組反並聯可控硅單嚮導通，控制器的輸出有直流電壓。如果用在變壓器一次側調壓，將使變壓器磁化而引起控制器過流報警。

B，可控硅損坏，出現少一組或几組可控硅的觸發極G、K開路。使每組反並聯可控硅單嚮導通，控制器的輸出有直流電壓。如果用在變壓器一次側調壓，將使變壓器磁化而引起控制器過流報警。

C，控制電路板不可控或可控硅損坏（陰極與陽極短路），使控制器輸出電壓（電流）不可控，在負載冷態升溫時，工作電流過大而引起控制器過流報警。

檢查方法：請脫開控制器實際負載，按照上述控制器輕載實驗方法判定控制器是否正常。確認控制器故障，請與我公司聯繫。

注：過流報警后，控制器將截止輸出，須按復位開關或停電重新啟動。

●控制器過熱，控制器無輸出

1）檢查風扇是否停轉或轉動是否正常，有無異常噪音或轉速變慢。

2）使用環境溫度是否偏高或者通風較差，要加大排風量。

3）控制器長時間超額定電流工作，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：控制器過熱后會自動截止輸出，當散熱器溫度低於報警溫度時，控制器將自動恢復輸出。

●控制器的控制信號已加到最大值，但控制器輸出電流達不到額定電流值

1）檢查控制器的控制信號是否達到最大值（5V左右），測量控制電路板輸入端對信號地電壓應為5V左右。

2）控制器的輸出電壓已經達到最大輸出值（97％左右），但輸出電流不到額定電流值，是因為負載的電阻值偏大（加熱功率偏小）或變壓器負載的副邊電壓偏低，控制器屬於正常，只須更換較大功率的負載即可。

3）控制器的輸出電壓不到最大輸出值，輸出電流也不到額定電流值，是控制器滿度調整沒有調好，一般在出廠時，已經調整好，如果沒有特殊需要請用戶不要調節控制器上任一電位器。

定貨須知

定貨時請確認您需要的工作電壓與電流，電源的種類及頻率。按型號識別正確填寫型號。