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智能型一体化调压模块
发布者:admin 点击:472 发表时间:2015-5-7

科学技术正在高速向前推进,晶闸管在电气自动化领域发挥的作用越来越大。晶闸管能够对电能进行有效控制和变换。但是在常见的实务电气控制中,通常采用的装置是由分离器件构成的,有设备体积臃肿、电路结构复杂、安装调试不便且运行性能低下的弊病。在目前的电气行业里,三相交流一体化移相调压器模块(简称调压模块)的出现,改变了这一现状,使得工业调压设备的应用范围扩大,并使晶闸管的应用遍及到诸多工业场合。调压模块将若干个晶闸管、移相触发电路、保护电路和电源封装集成为一个模块,接线简单,稳定性优良。为了使得电气工程师能熟练运用调压模块来实现工业控制,本文介绍了LSA-TH3P50Y调压模块的特点、结构及使用方法,并以在电机绕组和温度控制的应用举例,使用调压模块所构成的电路控制系统设计简化,电机调速和温度控制性能稳定。
 
一、调压模块的介绍和特点
1. 调压模块的介绍
    三相交流一体化移相调压模块采用大规模集成电路设计,内部集三相移相触发电路、单向可控硅、RC阻容吸收回路及电源电路等于一体。可在自动或手动输入控制作用下,产生三相可改变导通角的强触发脉冲信号,再以此分别控制内部可控硅,实现三相负载电压从0 V到电网全电压的无级可调,从而调节输出给三相负载电功率。调压模块直接带动变压器等感性负载或电加热等阻性负载,可适用于小功率三相力矩电机的调速,及风机、水泵等的调速,也可应用于交流电机的缓启动。调压模块采用SMT工艺,DCB陶瓷基板,其体积小、外围接线少、性能稳定、使用方便、可靠性高。
2.调压模块的特点
    调压模块有如下特点:
    1)全面支持4~20mA、0~5VDC、0~10VDC、1~5VDC、0~10mA等输入自动控制模式,也可用手动电位器控制,输出电压从0 V到最大值线性可调,输入调节范围宽,输出调节精度高,三相对称性好,抗干扰能力强。上电无瞬间冲击输出。
    2)Y型调压模块内置高性能开关电源,无须外接同步变压器,也无须外部输入直流电源;负载△形或Y形接法均可,Y形接法时负载中心点不必接入N线。
    3)模块已内置可控硅保护电路,无须外接;有LED电源指示和输出调节量指示。
    4)模块自动判别相序,电路的进线R、S、T无相序要求。Y型模块适用于三相四线制电路,交流380 V±10%,50 Hz频率。
    5)各输入控制端与开关电源输入端之间以及与强电主回路之间为全隔离设计,绝缘介质耐压大于2 000 VAC。
 
2 调压模块的结构及使用方法
2.1 调压模块的结构
    一体化三相调压模块结构如图1所示,1、3、5为模块进线端,2、4、6为模块出线端,分别连接电源和负载。左侧6个接线端为控制功能端,分别为4~20 mA信号输入端、0~10 V信号输入端、0~5 V信号输入端、0~10 mA信号输入端及手动控制输入端。当某控制端(如4~20 mA功能端)输入信号由小(4 mA)连续的变化到最大(20 mA)时,模块的输出线电压由0 V连续的变化到电网电压380 V。
 
2.2 调压模块的使用方法
    1)各功能端相对com端必须为正,若com端为负极,极性相反,则模块主回路输出端可能失控。2)模块各功能端的控制特性均为正极性,即控制电压越高,模块强电主回路输出电压越高。3)在某一时刻宜使用一种输入控制方式,若2种以上方式同时输入使用,则输入信号较强的一种起主要作用。4)电源为上进下出,三相交流电路的进线R、S、T无相序要求,导线粗细按实际使用电流选择。5)N线仅为模块内部开关电源用,用1平方细导线即可,N线与各输入控制端之间为全隔离绝缘设计。6)在使用过程中若发生过流现象,应首先检查负载有无短路等故障。可在模块的进线R、S、T端之前安装快速熔断器进行过流保护,规格可按实际负载电流的1.5倍选配。7)模块应与散热器配合使用,在机柜中与其他器件之间有足够的散热空间。必要时可安装风扇强制散热。
 
3 调压模块在电动机烘箱温度控制中的应用
    电动机绕组重绕后应对其绕组进行绝缘浸漆过程,这个过程重要的一个环节是要将绕组已经浸透绝缘漆的电机定子放到浸漆烘干设备——烘箱中进行烘干处理。这一过程分两个阶段,第一阶段是溶剂挥发的物理过程,为避免在绝缘表面形成漆膜温度应控制在80℃,烘2~4h;第二阶段是浸漆固化阶段,应将温度升至130℃再烘8~16 h,以使浸渍漆固化。
3.1 烘箱温度控制系统组成及工作原理
3.1.1 系统组成
    本系统采用人工智能调节器为主控制器,与温度传感器、温度变送器、全隔离三相交流调压模块及电动机绕组烘箱组成AI温度调节系统,如图2所示。电动机绕组烘箱为被控对象,通过其内部安装的电热丝带电发热,为其提供热能,使其温度上升。温度检测仪表选用WRNEU-2 K型热电偶温度传感器,能将电阻炉中的温度信号直接转换成电信号,其性能稳定、准确可靠和维护方便。SBWR为一体化温度变送器,与热电偶配接在一起将其电信号放大并转换成4~20mA的电流信号输出给AI调节器。控制器选用AI-808P调节器,它采用了先进的模块化设计,通用性强、技术成熟可靠,具有模糊逻辑PID调节及参数自整定功能。调压模块(SCR)是系统重要的执行机构,选用LSA-TH3P50Y型三相交流一体化移相调压模块,它接受AI调节器输出的控制信号,以调节安装在炉内的电热丝上的电功率,实现烘箱中的温度调节。