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本说明书仅限于三相功率控制器的使用说明,以后的三相功率控制器简称为功率控制器。
二、功能
功率控制器采用移相触发方式来实现电压的无级调节,从而达到控制功率的目的。
输出电压的调节范围比较宽,一般为额定输入电压的0-98%。
具有软起动、软关断、恒流、限流以及缺相保护、过流保护、过热保护等功能。
1、软起动、软关断功能:
软起动软关断是指电源投入使用或给定电压急剧变化时,输出不会随之急剧变化。
在感性负载场合,可防止冲击电流和反向高压冲击对可控硅的破坏。
对于阶跃性输入时,软起动软关断功能可使输出平缓变化。
软起动软关断时间约为2-3秒。
2、恒流功能:
当采用电流反馈时,如果给定信号不变,即使负载随环境变化而改变,输出电流能在额定电流范围内任何一点均能达到恒定电流的目的。
3、限流功能:
当用户工作电流大于额定电流的105%时,功率控制器将自动减小导通角,限制输出电流在额定电流的105%以内。
4、过流保护功能:
当工作电流峰值大于额定工作电流的150%时,功率控制器将迅速截止全部输出,并自锁。
须关掉电流、检查负载后,才能重新起动正常工作。
5、缺相保护功能:
当功率控制器的三相输入电源缺少其中一相时,功率控制器将自动截止全部输出,并自锁。
须关掉电源、检查负载后,才能重新起动正常工作。
6、过热保护工能:
当环境温度偏高或是风机停转时,引起散热器温度超过80℃时,功率控制器将自动截止全部输出,并自锁。
须关掉电源、检查风机后,才能重新起动正常工作。
三、应用范围
KT系列功率控制器能对感性负载、阻性负载、气体负载进行功率控制,达到精确控制温度的目的。
如铁铬、铁铬铝、远红外发热元件的温度控制;
碳化硅、二硅化钼、钨、钼、铌等发热元件的温度控制;
盐浴炉、电熔玻璃炉的温度控制;
整流变压器、电炉变压器、电力变压器一次侧的电压控制;
磁性调压器、饱和电抗器的直流绕组激磁控制;
温度和灯光等平滑无级调节恒定控制。
四、调功系统原理框图(图一)
热电偶4-20mA
第二章技术规格
一、型号命名
KT/3×
V
额定输入电压
额定输出功率
设计序号
A自然冷却
冷却方式F强制风冷
S水冷
可控硅功率控制器
二、技术指标
额定输入电压
三相3×
220V、3×
440V(可根据用户自定)
380V
输入电压的波动范围
额定输入电压的±
10%
频率
50Hz或60Hz
风机电源
AC220V15-65VA
输出电压范围
额定电压的0-98%
输出电流范围
额定电流的0-105%
输入控制信号
DC4-20mA
适用负载
电阻负载、电感负载、变压器一次侧、气体放电负载
起动关断方式
软起动、软关断,时间2-3秒
结构方式
500A以下单元式、500A以上柜式
恒流特性
采用电流反馈时,当控制信号不变,即使负载发生变化,输出电流可稳定在额定电流范围内任意值不变。
限流特性
输出工作电流≥105%额定电流时,自动减小导通角。
过流保护特性
输出工作电流峰值≥150%额定电流时,功率控制器半个周波内截止输出,并自锁,过流指示灯亮,有触点输出。
缺相保护功能
当输入电压缺相时,功率控制器截止输出,并自锁。
缺相指示灯亮,有触点输出。
过热保护功能
风机停或散热器温度高于80℃时,截止输出,无源触点报警输出。
冷却方式
自然冷却,强制风冷。
绝缘电阻
20MΩ以上(2500V兆欧表)。
绝缘耐压
AC2500V,一分钟无闪络、击穿现象。
相对湿度
20℃时,相对湿度90%,不结露。
抗干扰能力
主电路能承受10KV/3us脉冲浪涌试验
工作方式
连续式
储存温度
-5~60℃
工作环境温度
-5~40℃
海拔高度
≤1000m额定值不变:
当大于1000m时额定值减少5%/100m
适用标准
GB/T3797-89GB/T3859
三、型号规格
规格型号
额定电流
(A)
额定容量
(KVA)
冷却方式
结构形式
外形与
安装尺寸
重量
(KG)
KTA1-17KVA/3×
25
17
自冷
单
元
结
构
式
图二
15
KTF2-17KVA/3×
图三
10
KTA1-30KVA/3×
45
30
KTF2-30KVA/3×
强
制
风
冷
KTF1-39KVA/3×
60
39
KTF2-39KVA/3×
KTF1-52KVA/3×
80
52
KTF2-52KVA/3×
KTF1-62KVA/3×
100
62
KTF2-62KVA/3×
KTF1-75KVA/3×
113
75
KTF2-75KVA/3×
KTF1-85KVA/3×
130
85
KTF2-85KVA/3×
KTF1-105KVA/3×
160
105
18
KTF2-105KVA/3×
KTF1-120KVA/3×
180
120
KTF2-120KVA/3×
KTF1-131KVA/3×
200
131
KTF1-164KVA/3×
250
164
KTF1-197KVA/3×
300
197
KTF1-217KVA/3×
330
217
KTF1-262KVA/3×
400
262
图四
35
KTF1-328KVA/3×
500
328
以上
500A
328KVA以上
风冷
水冷
柜式
四、安装使用要求
1、功率控制器的外壳防护等级为IP10。
请于室内垂直安装(强制风冷型应紧贴柜体,垂直倾斜角不超过±
5度)以利于散热,并且无剧烈振动和冲击,无腐蚀和导电气体。
2、功率控制器在柜内安装时,避免环境温度超过40℃,功率控制器的上下方应留有不小于300-400mm的空间,以利于空气流通。
如果多台功率控制器装在同一柜内,建议“一”字水平排列安装。
避免上下安装时,下面功率控制器的出风(温度较高),成为上面功率控制器的进风。
另外,所用的功率控制器容量较大时,请充分考虑柜体的通风。
3、功率控制器的输入侧除加装足够容量的空气开关或接触器外,还应安装快速熔断器。
以便当负载发生短路或其它异常情况时,能迅速切断电源,保护功率控制器和用户的相关设备。
快速熔断器属用户自备,建议按下表规格安装。
型号规格
快速熔断器规格
数量
63A/380V
3
100/380V
160A/380V
200A/380V
250A/380V
315A/380V
350A/380V
450A/380V
500A/380V
630A/380V
五、外型及安装尺寸
第三章接线说明
一、控制电路板的端子图及说明(图五)
2.2K
RP1
手动/自动报警输出风机电源
转换开关AC220V/1AAC220V
手动调节电位器4-20mA
二、接线端子说明:
端子
编号
名称
接线说明
备注
JX1
JX2
WA
手动电位器接线端
手动调节时用户接线
WB
手动电位器中间抽头接线端
GRD
K1
手动/自动转换开关接线端子
K1与U1连接,K2与U1断开时为手动调节
K2与U1连接,K1与U1断开时为自动调节
手动/自动转换调节时用户接线
U1
K2
20mA
自动控制信号(+)输入端
自动控制信号(-)输入端
自动调节时用户接线
CK
报警输出接线端子
CO与CK为报警输出常开触点
CO与CB为报警输出常闭触点
报警输出装置用户接线
CO
CB
JD1
A
风机电源接线端子规格AC220V/50Hz
用户接线
N
JK1…
…JK6
G1T1…
…G6T6
可控硅的门极与阴极的控制信号线
内部已接好
JK7
12V
80℃常开温度继电器接线端
HOT
JK8
1F1
电流反馈接线端
1F2
1F3
JK10
触发板电源兼同步信号线接线端
B
C
三、控制板的电位器及拨动开关说明
P1为过流调节电位器:
调整功率控制器过流关断上限值。
出厂时功率控制器调整在额定电流峰值150%,工作电流峰值超过此值时,将自动截止输出。
P2为限流调节电位器:
调整功率控制器电流输出的上限值。
出厂时功率控制器的限流点调在额定电流的105%,超过此值时,将自动减小导通角,维持电流量的上限。
K为拨动开关:
共分恒流、开环两档。
拨动开关打到恒流控制,是指采用电流反馈实现恒流功能,在出厂前拨动开关均置于恒流档;
拨动开关至开环档。
此档位只是在产品的调试时用。
四、面板指示灯说明
电源POWER过流CUR过热HOT缺相PHASE
图六
POWER
电源
工作电源指示灯。
在正常工作时此指示灯亮。
CUR
过流
过流报警指示灯。
当工作电流峰值大于额定电流峰值的150%时此指示灯亮,正常运行时指示灯灭。
过热
超温报警指示灯。
当环境温度偏高或风机停转时,引起散热器温度超过80℃时此指示灯亮,正常运行时指示灯灭。
PHASE
缺相
缺相报警指示灯。
当功率控制器三相输入电源端其中一相断开时此指示灯亮,正常运行时指示灯灭。
五、用户接线说明
1、连接主电路线U1、V1、W1、U2、V2、W2。
主电路线承受负载全部电流。
U1、VI、W1作为电源进线,接用户前级配电装置,如空气开关,熔断器等。
U2、V2、W2接用户负载,如感性,阻性,变压器一次侧等负载。
2、连接风机电流线。
端子A,端子N为风机电源线。
(自冷型号无需连接)
3、连接控制信号线和手动/自动转换线。
端子K1、U1端子K2为手动/自动转换开关连线。
当K1与U1连接(K2与U1断开)为手动控制,将手动调节电位器与端子WA,端子WB,端子GRD相连。
当K2与U1相连(K1与U1断开)为自动控制,将自控仪表的控制信号线与端子20mA和端子GRD相连。
4、连接报警信号控制线。
当出现过流、过热、缺相时功率控制器报警输出,无源触点可供用户外接报警电路,触点容量220VAC/1A。
端子CK与CO为报警输出常开接点;
端子CO为报警输出公共接点;
端子CB与CO为报警输出常闭接点。
第四章安装调试步骤
此章介绍了功率控制器的安装使用步骤,请安装调试人员在调试之前认真阅读此章,并按步骤操作。
一、检查功率控制器
1、检查功率控制器因运输的影响是否有撞伤,损坏现象。
如有明显的损伤,请与生产厂家联系。
2、打开功率控制器的面板,检查因运输的影响而是否有导线松动,脱落现象,并且用螺丝刀紧固所有的接线端子螺钉。
3、翻开电路控制板,检查铜排与可控硅模块相连的螺钉是否松动,并紧固螺钉。
二、检查变压器
对于变压器一次侧调压的应用场合,在使用前简单检查变压器。
1、断开变压器原边和副边的连线,用万用表检查变压器原边对副边、原边对地,副边对地的电阻都应不小于1M欧。
2、检查变压器的夹紧螺钉是否松动,硅钢片是否有松动现象,并紧固螺栓。
三、检查负载
1、脱开变压器与炉膛内负载的连线,用万用表测量电极或加热带对地的电阻是否符合要求。
一旦其中有两点对地短路,轻则引起三相电流电压不平衡,出现过流报警,重则引起功率控制器损坏。
2、检查炉膛内电极或加热带是否有断开或松动。
3、当电极或加热带对地的电阻符合要求后,方可与变压器副边相连,并且紧固螺栓。
若螺栓松动引起接触不良也可引起功率控制器损坏。
JD1
四、连接功率控制器的外部连接
1、连接风机电源线。
接线方式如图七:
风机电源
AC220V
2、连接控制信号线和手动/自动转换调节线。
接线方式如图八:
图中Ka为手动/自动转换开关,需用户自备。
(若用户在订货时无要求带有手动/自动转换功能,在出厂前已将K2和U1短接。
若用户要求有手动/自动转换功能,请用户按下图接线)。
RP为手动调节电位器。
20mA和GND是连接来自温控仪的控制信号线。
JX1
GND
4-20mA
RP手动调节电位器手动自动转换开关Ka
图八
3、连接报警信号控制线(CK、CO、CB为无源触点,容量220V/1A)。
接线方式如图九:
CK与CO为报警输出常开接点;
CO为报警输出公区接点;
CB与CO为报警输出常闭接点。
JX2
图九
五、轻载实验
连接功率控制器输入电源线,断开功率控制器与负载变压器的连线,用三只200W/220V的白炽灯(白炽灯功率不得小于200W)作假负载,三只灯泡呈星形连接(无需引出中心线),分别接到功率控制器的输出端(严禁功率控制器带变压器空载运行)。
打开功率控制器面板,将控制电路板上的拨动开关K1由恒流档拨至开环档。
接通电源,做以下检查。
●查看面板指示灯POWER绿灯是否亮,风机工作是否正常。
若电源指示灯绿灯不亮,风机不转,请按以下步骤检查;
1、检查功率控制器的输入电压U1、V1、W1的电压是否正常;
2、检查控制电路板上JK10接线端子三相间的电压是否与功度控制器的输入电压U1、V1、W1的电压是否一致。
3、检查控制板上电源变压器两边连线和焊盘间是否断线脱线;
检查功率控制器的面板指示灯的连线是否断开。
4、检查控制板上电源变压器是否损坏。
电源变压器原边或副边线圈开路或短路,停电后可检查原边线圈、副边线圈的电阻值是否正常。
正常时电源原边在1-2K欧,副边10-20欧。
如损坏请与生产厂方联系
5、风机工作不正常请检查风机电源连线是否正确。
用万用表测接线端子A、N两端之间电压是否为交流220V。
若接到交流380V会导致风机损坏。
●调节手动调节电位器,输出电压U2、V2、W2两相间的电压应在0-372V范围内连续可调,并能稳定在任意值。
若功率控制器输出电压不随控制信号的变化而变化,请作以下检查:
1、调节手动电位器时,功率控制器无电压输出。
(1)检查功率控制器输入端U1、V1、W1电压应为3×
380V±
10%。
(2)检查手动转换开关应在手动档,U1和K1之间应连通。
(3)检查手动调节电位器(2.2K)接线是否正确;
端子WB(U1)和端子GRD间的直流电压应在0-6V连续可调。
注意:
接线端子WB、K1、U1在此时应是连通的。
(4)负载白炽灯的连线开路或白炽灯内部开路,停电后检查功率控制器输出端电阻(带负载)任意两相应一致。
(5)控制电路板损坏,有手动调节的控制信号,无触发可控硅的触发信号。
检测办法:
当电位器调节至最大时(U1与GRD之间应在6VDC左右),用万用表直流电压档测量G1与T1,……,G6与T6之间电压在0.4-0.6VDC之间,如果没有电压信号,则可能是控制电路板故障,如损坏请与生产厂方联系。
2、功率控制器的输出电压不受手动电位器控制,始终有输出电压或最大输出电压。
(1)检查控制线路板上拨动开关是否在开环档,若在恒流档,电流反馈信号极小,控制信号稍微大一点,三只灯泡就会全亮(全输出),但是有软启动现象(三只灯泡明显由暗到亮),无法实现输出电压的线性调节,属正常现象,将控制线路板上拨动开关由恒流档拨至开环档即可。
(2)检查手动调节电位器(2.2K)接线是否正确及电位器是否损坏;
端子WB(U1)和端子GND间的直流电压应在0-6V连续可调。
如果端子WB(U1)和端子GRD间电位不能连续可调,则可能是接线错误或电位器损坏。
接线端子WB、K1、U1在此时应是连通的。
(3)控制电路板损坏。
有手动调节的控制信号,但触发可控硅的触发信号不随手动电位器的控制信号变化而变化。
当电位器调节使U1与GRD之间在0-6VDC变化时,用万用表直流电压档测量G1与T1,……,G6与T6之间电压在0-0.6VDC变化,如果电压信号稳定在较大值不变,导致功率控制器始终有电压输出,则可能是控制电路板故障。
如损坏请与生产厂方联系。
(4)可控硅损坏。
可控硅损坏一般为阴极与阳极通路。
停电后,用万用表欧姆档测量U1与U2,V1与V2,W1与W2间的阻值都应不小于500KΩ才属正常。
如阻值为零,则可控硅损坏。
3、功率控制器的输出电压可由手动电位器控制,但功率控制器的输出电压三相不平衡。
(1)功率控制器输入端U1、V1、W1三相电网间电压不平衡,可引起功率控制器输出电压不平衡。
其输出电压不平衡比例与电网电压不平衡比例相接近。
(2)三相负载(灯泡)阻值不平衡,可引起功率控制器输出电压不平衡。
检查三只灯泡的功率应一致,停电后直接用万用表欧姆档测U2、V2、W2之间的阻值应一致。
控制电路板的六组触发输出信号有一组或几组无触发信号,引起六组可控硅一组或几组未导通,导致功率控制器输出电压不平衡。
当电位器调节至最大时(U1与GRD之间应在6VDC左右),用万用表直流电压档测:
G1与T1,……,G6与T6之间电压0.4-0.6VCD之间,并且六组电压信号基本一致。
如果有一组或几组无触发信号或相比较后差别过半(另一种办法:
直接用万用表直流电压500V档测,功率控制器输出端U2、V2、W2的直流电压,正常时应小于±
3V,不正常时应大于±
100以上),则可能是控制电路板故障。
此种情况不可以用在变压器原边调压或做实验。
首先检查控制电路板上可控硅触发信号线JK1-JK6接线端子有无松动,排除由于接触不可靠引起可控硅无触发信号而不导通的可能性。
可控硅损坏有两种情况:
一、是可控硅的阴极与阳极通路,若可控硅一只或两只通路可引起功率控制器输出电压不平衡(三只全部通路,则三相全输出,相当于三相电源直接接灯泡负载),判定方法同上述2.4。
二、可控硅触发极G、T开路。
判定方法:
停电后用万用表欧姆档测控制电路板JK1-JK6端子六组触发极电阻值,正常时应为10-30欧姆,若确定可控硅损坏,此种情况不可以用在变压器原边调压或做实验。
以上几点均正常,说明功率控制器在运输过程中无损坏,可以做额定负载实验。
请将控制板上的拨动开关K由开环档拨到恒流档,然后将功率控制器输出端与实际使用负载相连。
六、额定负载实验
连接好实际负载后,将手动电位器调至最小,使U1与GRD之间电压为零或小于1.2VDC。
接通主电源,缓慢调节电位器,功率控制器的输出电压(或电流)应随电位器变化,并且三相输出电压(或电流)应平衡。
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