1 引言 SCR電力控制器（SCR Power Controller），目前在工業(yè)中已被廣泛應(yīng)用于各種電力設(shè)備中，諸如退火窯、窯爐、熱處理爐、電氣高溫爐、高周波機(jī)械、電鍍設(shè)備、印染設(shè)備等，既可以“手動(dòng)”調(diào)整，也可以和電動(dòng)調(diào)節(jié)儀表、智能調(diào)節(jié)儀表、PLC以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配合，達(dá)到對加熱溫度的恒值或程序控制。然而因?yàn)樨?fù)載的不同，使用環(huán)境的限制，而又有各種不同的控制模式及各種追加配備，如相位控制（Phase Angle Control）、分配式零位控制（Distributed Crossover）、時(shí)間比例零位控制（Time Proportional Zero Crossover）。 SCR電力控制器有多種不同的叫法：如晶閘管電力控制器、可控硅電力調(diào)節(jié)器、可控硅電力調(diào)功器等。雖然叫法不同，但所指的都是同一產(chǎn)品。 2 應(yīng)用 2.1 原理簡介 SCR電力控制器的基本原理是通過控制信號的輸入，去控制串在主回路中的（SCR）晶閘管模塊，改變主回路中電壓的導(dǎo)通與關(guān)斷，由此達(dá)到調(diào)節(jié)電壓或功率的目的。控制器一般是由控制板加上主機(jī)（主回路）組成。 SCR電力控制器又可分為調(diào)壓器和調(diào)功器。 采用相位控制模式的SCR電力控制器叫做調(diào)壓器，它可以很方便的調(diào)節(jié)電壓有效值，可用于電爐溫度控制、燈光調(diào)節(jié)及調(diào)壓調(diào)速等，也可用做調(diào)節(jié)變壓器一次側(cè)電壓，代替效率低下的調(diào)壓變壓器。 采用零位控制模式的SCR電力控制器叫做調(diào)功器，也叫做周波控制器。它對交流電壓的周波進(jìn)行控制，通過控制負(fù)載電壓的周波通斷比來控制負(fù)載的功率，多用于大慣性的加熱器負(fù)載。采用這種控制既實(shí)現(xiàn)了溫度控制，又消除了相位控制時(shí)帶來的高次諧波污染電網(wǎng)，不過控制精度有所降低。 2.2 控制模式比較 綜觀國內(nèi)外SCR電力控制器產(chǎn)品，控制模式無非有兩種：相位控制和零位控制（分配式零位控制、時(shí)間比例零位控制）。三者之間的比較見圖表1。 表1 相位控制：作用于每一個(gè)交流正弦波，即可在交流電的半個(gè)周期（正半周期或負(fù)半周期）內(nèi)通過控制（移動(dòng)）觸發(fā)脈沖的相位，來調(diào)整“導(dǎo)通時(shí)間”（又稱導(dǎo)通角）和“關(guān)斷時(shí)間”（又稱控制角）的比例來達(dá)到改變輸出電壓平均值的目的，該控制模式輸出連續(xù)性好，在變化的過程中非常平穩(wěn)。 零位控制：在設(shè)定的周期T內(nèi)，T通常為一秒，觸發(fā)信號使主回路接通幾個(gè)周波（幾個(gè)完整的正弦波），再斷開幾個(gè)周波（幾個(gè)完整的正弦波），改變晶閘管在設(shè)定周期內(nèi)的通斷時(shí)間比例，以調(diào)節(jié)負(fù)載上交流電的平均功率，即可達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載功率的目的。 根據(jù)輸出電壓分布的不同，零位控制又可分為分配式零位控制，即在T周期內(nèi)根據(jù)輸出百分比平均分布周波；時(shí)間比例零位控制則在T周期內(nèi)根據(jù)輸出百分比連續(xù)接通幾個(gè)周波，然后在T周期剩余的時(shí)間內(nèi)關(guān)斷幾個(gè)周波。它們的優(yōu)劣比較見圖表2。 表2 2.3 控制模式選擇 在使用中，由于負(fù)載種類不同，控制模式也有相應(yīng)的變化，它們的應(yīng)用范圍及相互對照見表3。 表3 3 選型 在使用過程中，由于負(fù)載種類、電源類型和電源電壓等級不同，我們可以把SCR電力控制器分為單相SCR電力控制器和三相SCR電力控制器。 在三相380V供電電網(wǎng)中，應(yīng)用于單相220V和單相380V電源的“SCR電力控制器”均稱為“單相SCR電力控制器”。一般在下面兩種情況下宜選用單相SCR電力控制器： ⑴ 負(fù)載功率較小時(shí)可以使用單相方案，這樣不會(huì)給電網(wǎng)造成嚴(yán)重的不平衡。使用單相方案時(shí)，一定要考慮到供電回路的斷路器和電纜電線的承受能力，為減少對電網(wǎng)的影響，盡可能使用380V供電。 ⑵ 負(fù)載的總功率很大，但是可以分解成多組單相負(fù)載時(shí)，最適宜選用多臺(tái)單相SCR電力控制器方案。在使用時(shí)，把各組的SCR電力控制器和負(fù)載盡可能均勻地分配到三相電源上，這樣不但考慮到了三相的平衡，而且把電器設(shè)備化大為小，非常有利于設(shè)備的制造、安裝、調(diào)試和維護(hù)。 應(yīng)用于三相380V電源的“SCR電力控制器”稱為“三相SCR電力控制器”。負(fù)載一般有兩類接法：三角接法和星型接法。設(shè)備使用三相負(fù)載的情況下宜選用三相SCR電力控制器，此方案顯現(xiàn)出設(shè)備數(shù)少、裝配簡單、體積小等特點(diǎn)。但大功率的三相SCR電力控制器需要使用大截面積的銅排或電纜，并具備良好的散熱條件。 3.1 容量選擇 在選擇SCR電力控制器的時(shí)候，我們首先要確定負(fù)載的類型和負(fù)載的額定功率。單相SCR電力控制器，負(fù)載電流容量計(jì)算公式為： 3.2 安裝使用 由于SCR電力控制其的安裝涉及了一些接線和調(diào)試的問題，尤其是三相控制器，涉及的問題就更多。在使用時(shí)我們可以從四個(gè)方面著手： ① 檢查控制器 檢查控制器的接線端子是否有松動(dòng)、脫落，檢查接線是否正確，銅排與控制器連接的螺絲是否有松動(dòng)。 ② 檢查變壓器 對于變壓器一次側(cè)調(diào)壓的應(yīng)用場合，在使用前簡單檢查變壓器。 斷開變壓器原邊和副邊的聯(lián)機(jī)，用萬能表檢查變壓器原邊對副邊、原邊對地、副邊對地的電阻不小于1M歐。并檢查變壓器夾緊螺絲是否有松動(dòng)。 ③ 檢查負(fù)載 用萬能表檢查加熱絲對地的電阻是否符合要求。一旦其中有兩點(diǎn)對地短路，輕則引起三相電流電壓不平衡，出現(xiàn)過流報(bào)警，嚴(yán)重引起控制器損壞。 ④ 輕載實(shí)驗(yàn) 斷開控制器和負(fù)載的連接，用燈泡作為假負(fù)載接至控制器的輸出端，通電用手動(dòng)調(diào)節(jié)觀察燈泡發(fā)光情況和控制器運(yùn)行情況。 4 結(jié)束語 SCR電力控制器在多個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)過程中起著舉足輕重的作用，了解其基本工作原理是應(yīng)用和選型的基本前提。合理的選型和維護(hù)不僅可以增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還可以提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和穩(wěn)定性。