Regulator mocy SCR jest również nazywany tyrystorowy sterownik mocy. Produkt ten może nie być powszechny w naszym codziennym życiu, ale jako ważny element w dziedzinie produkcji przemysłowej, zwłaszcza w dziedzinie kontroli temperatury, jest szeroko stosowany.
W dzisiejszym blogu wyjaśnimy między innymi, co to jest i jak działa, a teraz zacznijmy.
Czym jest regulator mocy SCR?
Podobny do przekaźnik półprzewodnikowy Bez ruchomych części, regulator mocy SCR jest półprzewodnikowym urządzeniem elektronicznym, które jest powszechnie stosowane do sterowania mocą wyjściową grzałek rezystancyjnych w piekarnikach, piecach i suszarkach.
Wyjście regulatora mocy SCR jest ciągłe i może regulować moc wyjściową w czasie rzeczywistym zgodnie z sygnałem sterującym, aby zaspokoić zapotrzebowanie na obciążenie. Jednocześnie jest on zwykle wyposażony w system sprzężenia zwrotnego, aby zapewnić, że moc wyjściowa pozostaje stabilna, gdy zmienia się obciążenie lub napięcie wejściowe.
Co to jest SCR?
SCR to skrót od Silicon Controlled Rectifier, który jest półprzewodnikiem działającym jako przełącznik sterujący zasilaniem elementu grzejnego. Wyjaśnimy to szczegółowo w następnej sekcji.
SCR składa się z czterech warstw półprzewodnikowych, tworzących trzy złącza PN. Zazwyczaj występują trzy elektrody wiodące: anoda (A), katoda (K) i bramka (G).
Jego zasada działania jest bardzo prosta, to znaczy, gdy napięcie przewodzenia zostanie przyłożone między anodą (A) i katodą (K), nie będzie ono bezpośrednio przewodzić. Przewodzi tylko wtedy, gdy do bramki (G) zostanie przyłożone odpowiednie napięcie. W tym czasie, nawet jeśli napięcie bramki zostanie usunięte, anoda i katoda nadal będą przewodzić. Jedynym warunkiem, który może zatrzymać przewodzenie, jest odwrócenie napięcia lub zatrzymanie zasilania. Ta charakterystyka sprawia, że SCR doskonale nadaje się do sterowania zasilaniem DC lub AC.
Metody sterowania regulatorem mocy SCR
Główne metody sterowania regulatorami mocy SCR można podzielić na dwa typy: sterowanie przesunięciem fazowym i sterowanie przejściem przez zero. Poniżej znajduje się szczegółowe wprowadzenie do tych dwóch metod sterowania:
Kontrola przesunięcia fazowego: Metoda ta zmienia kąt przewodzenia SCR w dodatnich i ujemnych półcyklach każdej fali sinusoidalnej, aby kontrolować moc wyjściową. Umożliwia to ciągłą regulację napięcia i prądu wyjściowego.
Kontrola przejścia przez zero: W ustalonym okresie czasu średnia moc na obciążeniu jest regulowana poprzez kontrolowanie stosunku czasu włączenia i wyłączenia SCR. Metoda ta jest zwykle stosowana w sytuacjach, w których konieczne jest ograniczenie zakłóceń elektromagnetycznych.
Przebiegi napięć wyjściowych tych dwóch metod sterowania są następujące:
Niezależnie od tego, czy stosowane jest sterowanie przesunięciem fazowym, czy sterowanie przejściem przez zero, zazwyczaj używany jest obwód wykrywania przejścia przez zero. Obwód ten jest następujący:
Jego przebieg wyjściowy będzie wyglądał następująco:
Jak sterować kontrolerem mocy SCR?
Taki sam jak nasz Półprzewodnikowy regulator napięcia marki Lorentzzi, Regulator mocy SCR jest również sterowany sygnałem analogowym. Sygnał ten może być generowany przez Regulator temperatury PID z wyjściem 4-20 mA lub 0-10 VDC lub PLC (programowalne urządzenie logiczne), lub może być sterowany ręcznie za pomocą potencjometru.
Różnica między regulatorem mocy SCR a naszym półprzewodnikowym regulatorem napięcia polega na tym, że półprzewodnikowy regulator napięcia może obsługiwać tylko małe prądy, zwykle poniżej 120 A, podczas gdy regulator mocy SCR może kontrolować znacznie większe prądy, do 1000 A lub więcej.
Dodatkowo, nasz półprzewodnikowy regulator napięcia nie posiada mechanizmu sprzężenia zwrotnego, więc nie może automatycznie dostosowywać się do wahań napięcia.
Rodzaje regulatorów mocy SCR
Regulatory mocy SCR są klasyfikowane jako jednofazowe i trójfazowe w zależności od różnicy napięcia, którą kontrolują.
Jednofazowy regulator mocy SCR służy do sterowania jednofazową grzałką małej mocy, a trójfazowy regulator mocy SCR służy do sterowania trójfazową grzałką dużej mocy.
Jak wybrać odpowiedni regulator mocy SCR dla swojej grzałki?
Teraz z grubsza rozumiemy działanie regulatora mocy SCR, ale jak prawidłowo wybrać odpowiedni regulator mocy SCR? W poniższej sekcji nauczę Cię krok po kroku.
1. Sprawdź, czy grzejnik jest jednofazowy czy trójfazowy:
Przed wyborem kondycjonera SCR do nagrzewnicy należy sprawdzić, czy nagrzewnica korzysta z zasilania jednofazowego czy trójfazowego.
Grzałki jednofazowe muszą być sparowane z jednofazowymi kondycjonerami mocy SCR, podczas gdy grzałki trójfazowe wymagają trójfazowych kontrolerów mocy SCR.
Użycie niewłaściwego typu regulatora może spowodować poważne konsekwencje, takie jak pożar lub porażenie prądem. Na przykład użycie trójfazowego kondycjonera mocy SCR do sterowania jednofazowym grzejnikiem może zakłócić równowagę trójfazowego układu elektrycznego, powodując niestabilność i potencjalne uszkodzenia.
2. Wybierz prąd wyjściowy regulatora mocy SCR:
Na przykład, jeśli grzejnik jest jednofazowy i ma moc znamionową 10 kW, do obliczenia wymaganego prądu należy użyć poniższego wzoru: 10000/220/0,8=56 amperów, więc potrzebny jest jednofazowy regulator mocy SCR z wyjściem 60 amperów.
Jeśli nagrzewnica jest trójfazowa o mocy 10 kW, wzór wynosi 10000/380/1,732/0,8=19 A, więc potrzebny jest trójfazowy sterownik mocy SCR z wyjściem 20 A.
3. Wybierz metodę sterowania:
Jak wspomniano powyżej, istnieją dwie metody kontroli: przesunięcie fazowe oraz Kontrola przejścia przez zero.
Jeśli nie chcesz, aby nagrzewnica miała przepięcia, spróbuj użyć metody sterowania z przejściem przez zero; jeśli chcesz uzyskać bardziej precyzyjną kontrolę, spróbuj użyć metody sterowania z przesunięciem fazowym.
Jeśli chcesz pośrednio sterować grzałką za pomocą transformatora, spróbuj użyć sterowania przesunięciem fazowym.
Istnieją inne metody sterowania, takie jak stały prąd i stała moc, które są osiągane za pomocą sterowania przesunięciem fazowym, ale te dwie metody sterowania są osiągane za pomocą mechanizmów sprzężenia zwrotnego. Sterowanie stałym prądem lub stałą mocą może zmniejszyć wpływ wahań napięcia na temperaturę grzałki.
4. Inne funkcje do rozważenia:
- Sprawdź, czy funkcja łagodnego rozruchu jest potrzebny. Funkcja łagodnego rozruchu może zmniejszyć wpływ przepięć na nagrzewnicę, wydłużając tym samym jej żywotność.
- Sprawdź, czy Funkcja ograniczania prądu lub napięcia jest konieczne. Nadmierny prąd lub napięcie spowodują przegrzanie grzałki, co poważnie wpłynie nie tylko na żywotność grzałki, ale także na dokładność kontrolowanej temperatury.
Wnioski
Lorentzzi® może zapewnić nie tylko ekonomiczne regulatory mocy SCR z otwartą pętlą, ale także precyzyjne regulatory mocy SCR z zamkniętą pętlą.
Nasze ekonomiczne produkty są tanie, a nasze produkty o wysokiej precyzji mają mechanizmy sprzężenia zwrotnego, które mogą dokładniej kontrolować temperaturę, aby zapewnić bezpieczną produkcję i znacznie wydłużyć żywotność grzejnika.
