Le régulateur de puissance SCR est également appelé contrôleur de puissance à thyristor. Ce produit n'est peut-être pas courant dans notre vie quotidienne, mais il est largement utilisé en tant que composant important dans le domaine de la production industrielle, en particulier dans le domaine du contrôle de la température.
Dans le blog d'aujourd'hui, nous allons donc expliquer ce qu'il est et comment il fonctionne, entre autres choses.
Qu'est-ce qu'un régulateur de puissance SCR ?
Semblable à un relais à semi-conducteurs Sans pièces mobiles, un régulateur de puissance SCR est un dispositif électronique à semi-conducteur couramment utilisé pour contrôler la puissance de sortie des chauffages résistifs dans les fours, les fourneaux et les séchoirs.
La sortie du régulateur de puissance SCR est continue et peut ajuster la puissance de sortie en temps réel en fonction du signal de commande pour répondre à la demande de la charge. En même temps, il est généralement équipé d'un système de rétroaction pour garantir que la puissance de sortie reste stable lorsque la charge ou la tension d'entrée change.
Qu'est-ce qu'un SCR ?
SCR signifie Silicon Controlled Rectifier (redresseur contrôlé au silicium). Il s'agit d'un semi-conducteur qui agit comme un interrupteur pour contrôler l'alimentation électrique de l'élément chauffant. Nous l'expliquerons en détail dans la section suivante.
Le SCR est constitué de quatre couches de semi-conducteurs, formant trois jonctions PN. Il y a généralement trois électrodes de tête : l'anode (A), la cathode (K) et la grille (G).
Son principe de fonctionnement est très simple : lorsqu'une tension directe est appliquée entre l'anode (A) et la cathode (K), il ne conduit pas directement. Il ne conduit que lorsqu'une tension appropriée est appliquée à la grille (G). À ce moment-là, même si la tension de grille est supprimée, l'anode et la cathode restent conductrices. La seule condition qui peut l'empêcher de conduire est l'inversion de la tension ou l'arrêt de l'alimentation. Cette caractéristique rend le SCR très approprié pour contrôler l'alimentation en courant continu ou alternatif.
Méthodes de contrôle d'un régulateur de puissance SCR
Les principales méthodes de contrôle des régulateurs de puissance SCR peuvent être divisées en deux types : le contrôle de déphasage et le contrôle de passage à zéro. Voici une présentation détaillée de ces deux méthodes de contrôle :
Contrôle du déphasage: Cette méthode modifie l'angle de conduction du SCR dans les demi-cycles positifs et négatifs de chaque onde sinusoïdale pour contrôler la puissance de sortie. Elle permet de réguler en continu la tension et le courant de sortie.
Contrôle du passage à zéro: Au cours d'une période déterminée, la puissance moyenne de la charge est ajustée en contrôlant le rapport entre le temps d'activation et le temps de désactivation du SCR. Cette méthode est généralement utilisée dans les situations où il est nécessaire de réduire les interférences électromagnétiques.
Les formes d'onde des tensions de sortie de ces deux méthodes de contrôle sont les suivantes :
Que l'on utilise la commande de déphasage ou la commande de passage à zéro, un circuit de détection de passage à zéro est généralement utilisé. Le circuit est le suivant :
Sa forme d'onde de sortie sera la suivante :
Comment contrôler un régulateur de puissance SCR ?
Identique à notre Régulateur de tension à semi-conducteurs de marque LorentzziLe régulateur de puissance SCR est également contrôlé par un signal analogique. Ce signal peut être généré par un Régulateur de température PID avec une sortie 4-20 mA ou 0-10 VDC ou PLC (Programmable Logic Device), ou il peut être contrôlé par un potentiomètre manuel.
La différence entre le régulateur de puissance SCR et notre régulateur de tension à semi-conducteurs est que le régulateur de tension à semi-conducteurs ne peut gérer que de faibles courants, généralement inférieurs à 120 ampères, alors que le régulateur de puissance SCR peut gérer des courants beaucoup plus importants, jusqu'à 1000 A ou plus.
En outre, notre régulateur de tension à semi-conducteurs n'est pas doté d'un mécanisme de rétroaction et ne peut donc pas s'adapter automatiquement aux fluctuations de la tension.
Types de régulateurs de puissance SCR
Les régulateurs de puissance SCR sont classés en monophasés et triphasés en fonction de la différence de tension qu'ils contrôlent.
Le régulateur de puissance SCR monophasé est utilisé pour contrôler le chauffage monophasé de faible puissance, et le régulateur de puissance SCR triphasé est utilisé pour contrôler le chauffage triphasé de forte puissance.
Comment choisir un régulateur de puissance SCR adapté à votre appareil de chauffage ?
Nous avons maintenant une compréhension approximative du régulateur de puissance SCR, mais comment choisir correctement le bon régulateur de puissance SCR ? Dans la section suivante, je vous expliquerai étape par étape.
1. Vérifiez que votre appareil de chauffage est monophasé ou triphasé :
Avant de choisir un conditionneur de puissance SCR pour votre appareil de chauffage, vérifiez s'il utilise une alimentation monophasée ou triphasée.
Les appareils de chauffage monophasés doivent être associés à des conditionneurs de puissance SCR monophasés, tandis que les appareils de chauffage triphasés nécessitent des contrôleurs de puissance SCR triphasés.
L'utilisation d'un mauvais type de régulateur peut avoir des conséquences graves, telles qu'un incendie ou une électrocution. Par exemple, l'utilisation d'un conditionneur de puissance triphasé SCR pour contrôler un appareil de chauffage monophasé peut perturber l'équilibre du système électrique triphasé, entraînant une instabilité et des dommages potentiels.
2. Sélectionner le courant de sortie du régulateur de puissance SCR :
Par exemple, si votre appareil de chauffage est monophasé et d'une puissance nominale de 10 kW, utilisez la formule suivante pour calculer le courant nécessaire : 10000/220/0.8=56 ampères, vous avez donc besoin d'un régulateur de puissance SCR monophasé avec une sortie de 60 ampères.
Si votre appareil de chauffage est triphasé de 10 kW, la formule est 10000/380/1,732/0,8=19 ampères, vous avez donc besoin d'un régulateur de puissance SCR triphasé avec une sortie de 20 ampères.
3. Sélectionnez la méthode de contrôle :
Comme indiqué ci-dessus, il existe deux méthodes de contrôle : décalage de phase et contrôle du passage à zéro.
Si vous ne voulez pas que le chauffage ait une surtension, essayez d'utiliser la méthode de contrôle du passage à zéro ; si vous voulez un contrôle plus précis, essayez d'utiliser la méthode de contrôle du déphasage.
Si vous souhaitez contrôler indirectement le chauffage à l'aide d'un transformateur, essayez d'utiliser la commande par déphasage.
Il existe d'autres méthodes de contrôle, telles que le courant constant et la puissance constante, qui sont toutes réalisées par contrôle de déphasage, mais ces deux méthodes de contrôle sont réalisées par des mécanismes de rétroaction. Le contrôle à courant constant ou à puissance constante peut réduire l'impact des fluctuations de tension sur la température de l'élément chauffant.
4. Autres fonctions à prendre en compte :
- Vérifier si un fonction de démarrage progressif est nécessaire. La fonction de démarrage progressif peut réduire l'impact de la surtension sur l'appareil de chauffage, prolongeant ainsi sa durée de vie.
- Vérifier si un fonction de limitation du courant ou de limitation de la tension est nécessaire. Une surintensité ou une surtension entraînera une surchauffe de l'appareil, ce qui affectera sérieusement non seulement la durée de vie de l'appareil, mais aussi la précision de la température contrôlée.
Conclusion
Lorentzzi® peut fournir non seulement des régulateurs de puissance SCR en boucle ouverte économiques, mais aussi des régulateurs de puissance SCR en boucle fermée de haute précision.
Nos produits économiques sont bon marché et nos produits de haute précision sont dotés de mécanismes de rétroaction qui permettent de contrôler la température avec plus de précision afin de garantir une production sûre et de prolonger considérablement la durée de vie de l'appareil de chauffage.
