ZK01单相数字scr电力调整器
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更新时间：2008-5-20 16:33:21
ZK01采用全数字化电路设计，继承了我公司GBC2M-3系列主要功能，并且单相220V/380VAC通用。其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。其功能包括：上电缓起动、缓关断、散热器超温检测保护等功能。其特点：体积小，输出起控点低、电源频率适应范围宽（可用于发电机电源），外形美观，是一款经济型单相电力调整器。ZK01系列单相调整器由控制板、散热单元、功率模块、外壳等组成。控制板使用ZK01控制板；散热系统采用高效散热器，同等体积下提高30%的散热效率；低噪长寿命风机，确保系统的可靠。
一、 技术规格
n 功率元件： 进口管芯单向反并联晶闸管模块
n 负载电源： 单相220、380V AC ±10% 50HZ
n 电流容量： 25、50、100A AC
n 控制板电源与功耗： 220或380V AC ±10% 50HZ通用, 功耗：2W最大
n 风扇电源(根据型号配备)：电压：220V AC 电流：0.5 A以下
n 控制输入： 4~20mA DC输入, 接收阻抗120Ω；（默认输入信号）
0~5V DC 输入, 输入电阻 > 20KΩ（定货时需说明）
0~10V DC 输入, 输入电阻>20KΩ（订货声明）
n LED状态显示
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LED名称 |
功能 |
状态 |
颜色 |
现象含义 |
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STATE |
三色状态指示 |
状态1 |
绿色 |
正常运行（有输出） |
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状态2 |
红绿交替闪烁 |
散热器超温报警（无输出） | ||
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状态3 |
黄色闪烁 |
待机 | ||
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状态4 |
黄色闪烁三次后变绿 |
自检通过 | ||
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IN |
绿色输入指示 |
状态1 |
绿色亮 |
控制信号大于0 |
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状态2 |
绿色灭 |
控制信号为0 |
n 控制方式： 调相控制：连续调压 ；调功控制：阻性过零调功，感性特殊调功
n 调节输出分辨率： 调相0.1°；调功 10ms
n 移相范围： 0～180°；
n 驱动输出： 可变宽度脉冲：8°~ 120°触发P型固态继电器：驱动电流20mA
触发可控硅模块：驱动电流300mA
n 手动方式： 外接10KΩ电位器调整
n 软启动软关断时间： 相角控制时，固定15秒
n 散热器超温保护: 75℃温度开关，常闭接点动作时间：< 10ms
n 起动/停止开关: 外接开关
n 调功/调压切换(选件): 外接开关
n 工作环境: 温度范围：-30~+50℃ 湿度范围：90% RH最大，无结露；海拔高度：2000 m 以下
存储温度： -30~+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
n 安装形式和要求: 壁挂式，垂直安装
绝缘电阻: 模块输出端与外壳，500VDC；最小控制板电源端与外壳，500VDC；控制输入端与外壳，500VDC； 控制板输入端与电源端，500VDC
n 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：
1.使用前请认真阅读本说明书，严格按要求接线使用。
2.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。
3.负载应无短路、局部放电打火等现象，绝缘良好。
4.特别指出：变压器负载不能空载或轻载调试。
5.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。
6.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
ZK01整机：基本配置ZK01 整机一台, 10K 电位器（含刻度盘）两套, 说明书 1 份。
四、选型单
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项目 |
型号代码 |
代码含义 |
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单相 电力 调整器 |
ZK01- |
基本功能：移相调压, 可变宽脉冲触发 调节分辨率：0.2°(调压), 20ms(调功) 环境温湿度：0~40℃，90%RH最大 |
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1．控制输入
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4 |
4~20 mA DC,接收电阻:120Ω |
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5 |
0~5V DC, 输入电阻:20KΩ |
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6 |
0~10V DC, 输入电阻:20KΩ |
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2.触发方式 |
2- |
触发反并联可控硅模块 |
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3．电流容量 |
025- |
25A （自然散热） 230×88×167 |
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050- |
50A （风冷散热） 230×88×167 |
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100- |
100A （风冷散热） 230×88×167 |
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150- |
160A （风冷散热） 245×162×200 |
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200- |
200A （风冷散热） 376×132×288 |
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250- |
250A （风冷散热） 376×132×288 |
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4．调功方式(选件) |
00 |
无 | |||||
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01 |
阻性调功 | ||||||
订货说明:
1．ZK01整机电流容量选择参考
a)一般纯阻负载：所选电力调整器的电流容量应大于负载最大电流。
b)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1.5倍以上。
2.选型例：
ZK01整机：ZK01-42-050-00，表示4-20mA输入，触发反并联可控硅模块，电流容量为50A，不带调功功能。
说明：（1）. 用户定义调功方式时，若有特殊要求需定货时另加声明。
（2）．此调整器控制板可单独出售。 选型时将表中的第4选项写为N即可。
五、控制板主要部件说明及接线说明
1．使用不同功能的接线图如图1—图4：
图1：自动控制接线图
说明：1.自动控制不带限幅时，R1、R2必须短路；
2.图2-5中的电位器均是10K2W。
图2：带限幅功能的自动控制接线图
图3：手动及自动组合接线图
说明：用手动电位器控制时，仅需要把图中单刀双掷开关拨向手动电位器中心抽头即可，此时电力调整器的输出只受手动电位器控制，而与控制信号的大小及有无都没有关系。
图4：带限幅功能的自动控制与手动控制组合接线图
说明：1.该图是把图2及图3融合在一起的组合接线方式.
2.若带调功功能而要用作调压，须把端子8与端子9短路。
3. 运行与待机可用于负载的起控与关断，能有效利用缓起动。
图5：控制板电源接线图
说明：1.是220V AC与380V AC通用的，电源频率50Hz。
2. 控制板的电源必须与负载的电源一致，就是说负载电源必须与控制板电源是同相位的.
2.ZK01主回路及控制端接线：图6
3．控制板触发方式：图7
图7A：触发反并联可控硅模块接线图 图7B触发移相型固态继电器
4.电压限制功能及缓起动的意义：图8
5.线性化调节输出示意图9
六、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。可按图2中接线，进行自动调试；或者按照图4中接线，进行手动调试。负载电源必须与触发板电源同相位。
n 自动调试: 将仪表4~20mA的输出信号接到CN5 1、 2端，4、5短路。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而增加。
n 手动调整：外接10KΩ手动电位器。电位器的两个固定端分别接CN5的 6、3端，滑动端接4端。调整手动电位器，负载电压调整范围为0～100%。此时，负载电压应均匀变化。
注：空载调试所测得的输出电压无效。
七、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。
负载的最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。
八.调功调压一体化技术
1.调功调压负载波形图：图8
2.说明：（1）调压调功的工作原理简介：所谓调压又称移相控制，是指通过控制晶闸管的导通角的大小，把电源的正弦波切除一部分保留一部分，波形保留部分的就是负载上通过的电流、电压的波形。改变保留波形的大小从而改变负载上所获得的功率大小，从而实现调节功率的目的。其优点冲击小，控制精度高。
（2）所谓调功又称过零导通，其中较常用的有两种：一种称为PWM占空比过零方式；一种称为CYC周波过零方式，又称变周期过零。所谓PWM方式是指在一固定的是时间周期内，通过控制负载上电流导通和截止的时间比，来改变负载上的功率；CYC方式，是在PWM的基础上将输出的波形尽可能的均匀分布在一时间段内，避免集中导通、关断给电源带来的冲击。这两种方式均为电源零点导通，零点截止，输出为完整正弦波形。以输出周期2秒，负载此时需要50%功率为例：PWM方式下，负载上的电压电流均连续导通1秒，连续关断1秒，此时负载上在这2秒周期内获得的功率就是50%。再说CYC方式，同样负载此时需要50%功率，CYC方式下负载获得的电源波形是导通一个正弦波，截止一个正弦波，这样负载也同样获得了50%的功率。
（3）对于PWM和CYC方式来说，PWM应用简单，设备造价低。但多台使用时容易出现导通时间重叠，造成用电出现波峰波谷，给供电带来较重负荷。CYC方式，可在一定程度上避免PWM的弊端，降低对电网的污染。
九、调试中的问题及故障排除
当用户系统出现故障时，首先应判断故障的部位，应将仪表、调压器和负载的问题分开处理。
（一）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. 检查控制板输入指示灯：绿色，亮度应随输入信号变化。
4. 检查控制板P1电位器的位置：顺时针调整，输出电压增加。
5. 检查控制板CN5-4、CN5-5短路片：自动控制时，CN5-4、CN5-5短路片应接好。
6. 检查输入信号：范围，4~20mA。输入信号 > 5.6mA, 极性是否接反。
7. 检查控制板CN5-7端：CN5-7、CN5-9端短路，待机状态(无输出)，状态灯黄色闪烁。
（二）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，CN5-5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。
（三）负载电压为最大不受控
输出始终为最大，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。晶闸管模块输入/输出端的电阻一般大于10KΩ。
（四）开始运行正常，一段时间后，输出始终为最大。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. 负载长期过流。
2． 负载瞬时过流造成晶闸管模块热击穿。
（五）主控板内部接线图
九.ZK01单相电力调整器外型图：图11
说明：图11中左上角是风机接线端子。
