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GBC2M-3 单相可控硅调压调功器

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产品型号GBC2M-3

品       牌

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更新时间:2018-05-15 17:17:29浏览次数:591次

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经营模式:生产厂家

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产品简介

GBC2M-3 系列可控硅调压调功器是运用数字电路触发可控硅实现调压和调功。调压采用移相控制方式,调功有定周期调功和变周期调功两种方式。该控制板带锁相环同步电路、上电缓起动、缓关断、散热器超温检测、恒流输出、电流限制、过流保护。该控制板的触发有两种方式:直接触发可控硅模块、触发移相型固态继电器。GBC2M-3 控制板的特点:十位A/D,输出线性化程度高,输出起控点低。

详细介绍

 

GBC2M-3 系列可控硅调压调功器是运用数字电路触发可控硅实现调压和调功。调压采用移相控制方式,调功有定周期调功和变周期调功两种方式。该控制板带锁相环同步电路、上电缓起动、缓关断、散热器超温检测、恒流输出、电流限制、过流保护。该控制板的触发有两种方式:直接触发可控硅模块、触发移相型固态继电器。GBC2M-3 控制板的特点:十位A/D,输出线性化程度高,输出起控点低。
GBC2M-3 系列单相电力调整器(说明书中简称GBC2M-3 整机)由GBC2M-3 触发板、GBC2M-3 散热器、风机、外壳等组成。核心部分使用GBC2M-3 控制板;散热系统采用高效散热器、低噪音风机。整机带有控制板所有的功能。整机电流容量从30A 到800A 等多个等级。
该电力调整器与带0-5V、4-20mA 的智能PID 调节器或PLC 配套使用;主要用于工业电炉的加热控制。
一.技术规格
1.负载电源
220V, 380V AC ±10% 50HZ
2.电源频率
50HZ
3.电流容量
30, 50, 80, 105, 175, 255 A
4.控制板电源
220V, 380V AC ±10% 50HZ, 要求与负载电源同相位
5.控制板功耗
zui大为5W
6. 风扇电源(根据型号配备)
电压:220V AC 电流:0.5 A 以下
7. 控制输入
4~20mA DC 输入, 接收阻抗120Ω
0~10V DC 输入, 输入电阻> 450KΩ
8.LED 状态显示
输入指示LED 灯: 绿色,输入线性亮度指示
三色状态LED 灯: 绿色,运行(有输出)
黄色闪烁,待机(无输出)
红色,过流报警
红、绿交替闪烁,散热器超温报警
9. 控制方式
调相控制:连续调压
调功控制:阻性过零调功,感性调功
10.调节输出分辨率
调相0.1°,调功20ms
11. 移相范围
0~175°
12. 驱动输出
配调相型固态继电器
电压:12V 可变宽度脉冲
电流:20mA zui大
13. 手动方式
外接10KΩ电位器调整
14. 软启动时间
相角控制时,P3 电位器调整。调整范围:0.2~120 秒
15. 软关断时间
相角控制时,固定为10 秒
16. 电压限制
板内P1 电位器或外接10KΩ电位器调整。调整范围:0~
17.电流限制(选件)
配CT 电流互感器,外接10KΩ电位器调整。调整范围:20%~
取消电流限制:CT 输入端悬空或将外接电位器调至zui大
18.过电流报警(选件)
配CT 电流互感器,板内P2 电位器调整。调整范围:~150%
过流设定:SW1-1 = OFF,设定过流值,板内P2 电位器调整
过流报警:SW1-1 = ON,启动过流报警,过流时报警动作
动作时间:< 20ms
19. 散热器超温保护
75℃温度开关,常闭接点
动作时间:< 20ms
20. 报警输出
当散热器超温、负载过流时动作
规格:1 个常开接点,1A 250V AC 纯阻
21. 急停
报警动作时,控制输出急停
动作时间:< 20ms
解除: 报警解除后,进入待机状态或重新上电解除
22. 起动/停止开关
外接开关
RS 端:CN2-6 端子,GND 端:CN2-7 端子
RS - GND 端:无电压接点输入
短路:缓关断, 开路:缓起动
23. 调功/调压切换(选件)
外接开关
USER(U1)端:CN2-8 端子,GND 端:CN2-7 端子
USER(U1) - GND 端: 无电压接点输入
开路:调功, 闭合:调压
24. 工作环境和存储温度
温度范围:0~40℃
湿度范围:90% RH zui大,无结露
海拔高度:2000m 以下
存储温度:-10 ~ +60℃
其它要求:通风良好,不受日光直射或热辐射,无腐蚀性、可燃性气体
25. 安装形式和要求
壁挂式,垂直安装
26. 绝缘电阻/介电强度
绝缘电阻: 模块输出端与外壳,500VDC 20MΩzui小
控制板电源端与外壳,500VDC 20MΩzui小
控制输入端与外壳,500VDC 20MΩzui小
控制板输入端与电源端,500VDC 20MΩzui小
介电强度: 模块输出端与外壳之间,2000VAC 1 分钟
控制电源端与外壳之间,2000VAC 1 分钟
二. 安装及使用须知:
    使用前请认真阅读本说明书,严格按要求接线使用。
    本电压调整器是壁挂式,垂直安装在通风良好,不受日光直射或热辐射,无腐蚀性、无可燃性的环境中。
    负载应无短路、局部放电打火等现象,绝缘良好。
    特别指出:变压器负载不能空载或轻载调试。
    散热器超温保护后,如要运行,需排除故障后,再送电运行。
    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。
    过流保护:一般地说,过流保护不能*避免负载短路造成的设备损坏,不能代替快速熔断器。
    负载短路保护:用户需外配快速熔断器作为短路保护,一般按额定负载电流的1.5 倍选择。
三. 装箱清单表
GBC2M-3 整机一台, 10K 电位器(含刻度盘)一套, 说明书1 份
四.选型单

项目
型号代码
规格
单相
电力
调整器
 
GBC2M-3-
基本功能:移相调压, 锁相环同步,宽脉冲触发
调节分辨率:0.1°(调压), 20ms(调功)
缓起动时间:0.2~120秒可调 缓停时间:10秒
报警输出:常开接点 1A 250V AC
环境温湿度:0~40℃,90%RHzui大
1.控制输入
 
4
4~20 mA DC,接收电阻:120Ω
5
0~5 V DC, 输入电阻:10KΩ
10
0~10 V DC, 输入电阻:10KΩ
2.触发方式
 
 
 
T-
触发反并联可控硅
 
 
3.电流容量/参考尺寸
 
(控制板选型不含此项
010 -
10A      220长×124宽×167高
020 -
20A      220长×124宽×167高
030-
30A      220长×124宽×167高
040-
40A      220长×124宽×167高
050-
50A      220长×124宽×167高
080-
80A      245长×162宽×200高
125-
120A     245长×162宽×200高
175-
175A     290长×164宽×258高
255-
255A     290长×164宽×258高
300-
300A     320长×175宽×300高
350-
350A     320长×175宽×300高
400-
400A     400长×175宽×350高
500-
500A     400长×175宽×350高
4.电流限制和过流报警
(选件
N-
C-
带电流限制功能和过流报警
5.调功方式
(选件
U00
U01
阻性调功
 
 

 
 
 
 
五.订货说明:
1.电力调整器电流容量选择参考
  一般纯阻负载:所选电力调整器的电流容量应大于负载zui大电流。
   硅碳棒负载:当取消变压器时,硅碳棒应串联,使之能够承受电源电压的70%~80%以上。硅碳棒在700~800
℃存在负阻区,所选电力调整器的电流容量应大于负载电流1.7 倍以上。
 电热管负载:易受潮、局部短路等,所选电力调整器的电流容量应大于负载电流1.7 倍以上。
 变压器负载:应带电流限制功能,所选电力调整器的电流容量应大于负载电流2~2.5 倍以上。
2. 定货例:GBC2M-3-4T-080-N-U00
含义解释:4~20mA 控制信号输入,电流容量80A(纯阻负载zui大电流80A;硅碳棒负载、电热管负载zui大电流48A;变压器负载zui大电流32A)。
六.电器原理图框图(参考尺寸)
不应出现突跳、抖动或变化趋势与输入信号不成线性关系等现象。可按zui简接线图(见下图)接线,进行自动或手动调试。负载电源应与调压器控制板电源筒相位。
注意:使用控制板时应当注意触发方式,另外不使用温度开关温度开关输入2个端子必须短路。
两种触发方式接线图:
. 接假负载调试
为调试可靠、顺利地进行,一般先接假负载(如:100~200W灯泡、电炉等)。负载电压变化应连续、均匀、平稳,不应出现突跳、抖动或变化趋势与输入信号不成线性关系等现象。可按zui简接线图(见下图)接线,进行自动或手动调试。负载电源应与调压器控制板电源筒相位。
27. 自动调试: 将仪表4~20mA 的输出信号接到C1、C2 端,R1、R2 短路,按上图的自动控制接线。输入变化信号逐步增大时,绿色输入灯亮度和负载电压应随输入增加。
28. 手动调整:外接10KΩ手动电位器。电位器的两个固定端分别接V0、GND 端,滑动端接R2 端,按上图的手动控制接线。调整手动电位器,负载电压调整范围为0~。此时,负载电压应均匀变化。
29. 上电缓起动时间:调整控制板内的P3 电位器,启动时间0.2~120 秒用户可设。
注:空载调试所测得的输出电压无效。
 
八. 接实际负载调试
假负载调试通过后,再接实际负载调试。对于变压器负载,变压器的二次侧不能空载开路,必须加实际负载。加电前,需检查负载绝缘强度,有无短路、接触不良等现象。检查调压器安装位置是否合适,机柜通风是否良好等。控制板电源电压应与负载电压同相位,电压应符合要求。逐步增加控制输入信号或调整手动电位器,使负载电压从小到大逐步增加。若发现异常,需停机检查。负载的zui大电压取决于新电炉的烘炉情况,负载特性,炉温高低,负载电流大小等情况。变压器负载若发生磁饱和时,负载zui大电压也受限制。
九.控制板常见接线组合
下图列出了常见的接线组合,供设计时参考。
 
十.电流限制(选件)
参照接线组合图(上图)的组合方式4 或6,接实际负载调试:
30. 先将限流电位器调至不限流位置,R3 与GND 间电压约为5V。
31. 手动给定负载电流值后,调限流电位器直到负载电流值刚开始下降,电流限制即调好。
32. 调功方式时,zui大电流限制功能被取消。
十一. 过流报警(选件)
参照接线组合图(上图),接实际负载调试:
 DIP 功能开关SW1-1 的设置
SW1-1:ON,过流报警方式
SW1-1: OFF,标定过流报警值
n             过流报警值的标定方法
一般,选取过流报警值为zui大负载电流的1.3 倍。按过流报警值的1/2 进行标定。
1. 设SW1-1 为OFF。
2. 手动调节负载电流,达到过流报警值的1/2。
3. 调整控制板内P2 电位器,使状态灯由绿变成黄色,标定完成。
例如:若zui大负载电流为100A,过流报警值选130A,而按过流报警值的1/2 即:65A 标定。
n             过流报警
1. 设SW1-1 为ON
2. 运行中,负载电流大于过流报警值时,过流报警动作:调节输出急停、报警输出接点吸合、状态指示灯
为红色。
例如:若zui大负载电流为100A,过流报警值选130A,按65A 标定。SW1-1 为ON,运行过程中,负载电
流大于130A 时,过流报警动作。
n             调功方式时过流报警值的标定
调功方式的过流报警值必须在调压方式下进行标定。标定后,再转到调功方式。
n        过流报警的复位
过流报警保护时,状态灯变成红色,继电器动作吸合、输出停止。需检查过流原因排除故障后再启动。复位方
法:1)断电后重新上电运行或2)闭合起停开关,置待机状态,黄灯闪烁;断开起停开关,系统运行,绿灯亮。
n        注意事项
由于实际负载冷热阻变化、负载老化、变压器负载、上电浪涌电流、瞬间电流异常等因素,过流保护动作灵
敏度过高容易造成误动作。进一步可微调P2,反时针调整灵敏度高,动作提前;顺时针调整灵敏度低,旋到极限位置时(或置SW1-1 为OFF 时)保护被取消。因为过流保护并不能取代快速熔断器的作用,所以用户应自行外配快速熔断器,容量应为负载zui大电流的1.5 倍左右。
注:电流限制、过流报警选件均是通过选件“C”一个选件实现,过零调功时无电流限制功能。
十二.调试中的问题及故障排除
当用户系统出现故障时,首应判断故障的部位,应将仪表、调压器和负载的问题分开处理。
n             负载无输出
1. 检查电源:控制板、负载电源是否正常,快熔是否烧断。
2. 检查负载:负载是否开路或接线有问题。
3. 检查控制板状态灯:绿色,运行状态;黄色闪烁,待机状态(无输出);红色,过流报警(无输出);红、黄闪烁,
散热器超温报警(无输出);黄色常亮,控制板故障;不亮,控制板未供电或有故障。
4. 检查控制板输入指示灯:绿色,亮度应随输入信号变化。
5. 检查控制板P1 电位器的位置:顺时针调整,输出电压增加。
6. 检查控制板R1、R2 短路片:自动控制时,R1、R2 短路片应接好。
7. 检查输入信号:范围,4~20mA。输入信号> 5.6mA, 极性是否接反。
8. 检查控制板R2 端:R2 输出0~5V(随输入信号4~20mA 变化)。
9. 检查控制板RS 端:RS、GND 端短路,待机状态(无输出),状态灯黄色闪烁。
10. 检查电流限制电位器:是否限流值调得太低。
n       负载电压不正常
1. 检查电源:控制板、负载电源是否正常。控制板电源应与负载电源同相位。
2. 检查负载:是否空载、轻载运行。变压器负载:二次侧不能空载,必须带全载。
3. 手动检查:若手动控制正常,初步判断调压器没有问题。否则,接假负载继续检查。
4. 自动检查:控制输入变化4~20mA 时,R2 端的电压变化范围应为0~5V。
5. 输出电压只能调到负载电源的一半:调压器的晶闸管模块损坏一半。
6、负载电压为zui大不受控
输出始终为zui大,无论是手动还是自动都不可调,可能原因:
1. 可能负载开路或未接负载
2. 调压器的晶闸管模块击穿损坏。晶闸管模块输出端的电阻一般大于500KΩ。
        开始运行正常,一段时间后,输出始终为zui大。无论是手动还是自动都不可调。关机后、再开机,又可正常运行。
可能原因:
1. 环境温度过高。
2. 负载*过流。负载瞬时过流造成晶闸管模块热击穿。
n       接假负载按zui简接线调试
若故障部位不易判断,可采用假负载调试法,假负载一般为100~200W 的灯泡。
1. 手动调节正常:初步判断调压器正常,怀疑负载有问题。需检查负载电源电压、保险丝和接触不良、断线、短路、绝缘下降、放电打火等问题。
2. 手动调节正常,自动不正常:若控制输入4~20mA 电流不正常,需进一步检查仪表;否则,需检查
P1 电位器是否将电压限幅调得太低,R1、R2 短路片是否接好。
3. 手动、自动调节都正常:判断调压器没有问题。
十三.加热器特性
十四. 不同负载的控制策略
1. 变压器控制:a)变压器的设计容量不足,造成当电流增加到一定程度时变压器铁芯饱合,导致电流剧增、波形畸变、损坏器件。需重新设计变压器,或加负载zui大电流限制功能。b)运行过程瞬间断电后又上电等,造成上电时的磁通极性与剩磁极性(固有剩磁和瞬间断电正在衰减的磁场)的“撞车”,产生危害性冲击电压、电流。所以电感负载尤其是变压器,应采用上电缓起动,逐步顺磁和缓关断逐步衰减磁场。c) 变压器为感性负载,窄脉冲触发不可靠。脉宽可变直流触发技术,能提供负载电流到达晶闸管擎驻电流的足够时间,确保可靠触发。注:变压器负载不能空载调试、运行。
2. 纯金属类:硅钼、钼丝、钨、白金、石墨等负载冷态电阻小,低、中温段需限压和限流;随着温度增高,电阻按线性增大,在高温段反而需增加负载电压。GBC2M-3调压器的电流限制功能,是专门为这类负载设计的。此外,带有多组PID 和调节输出限幅的仪表,也可控制负载电流。例如:岛电的FP21、SR253、FP93 等可设计低、中、高温区的调节输出限制。
3. 硅碳棒: 一般采用缓起动> 1 分钟或更长和电流限制,避开在700℃附近负阻的冲击电流(新棒更明显)。
4. 恒阻(泛指冷热阻变化小的负载):控制策略较简单,可采用过零调功方式,克服调压方式功率因数低、污染电网的缺点。周期过零(占空比控制),一般采用大功率SSR 实现。周波过零调功,负载电流以全正弦波为单位均匀分布,多台设备运行时,总动力电流相对均衡(避免了周期过零方式电流集中),改善炉温均匀性,避免了电流表撞针,重要的是:提高了电源利用率和避免电力设备增容,节电效果十分明显。GBC2M-3 是调功调压一体化设计,既可调压也能调功(周期和周波过零两种方式),可满足不同的控制策略。
十五.GBC2M-3 控制器的基本特性图示:
 
十六.调功、调压一体化技术(选件)
调压方式具有负载电流冲击小、适合变压器控制等特点,但不可避免产生电源污染和降低电网功率因数。过零调
功方式避免了调压方式的不足,但无法限制电流,负载冲击电流较大,GBC2M-3的调功调压功能提供了两者优点的结合,
可根据负载情况方便地切换这两种工作方式。
USER(U1)外部开关设置:开路时,为调功;短路时,为调压。
 
 
 
 


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