一體化調(diào)壓模塊及在溫度控制中的應(yīng)用

摘要：為有效地使用三相交流一體化移相調(diào)壓模塊，可靠實(shí)現(xiàn)電能的變換。介紹了調(diào)壓模塊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)性能，并以此為調(diào)功器，設(shè)計(jì)一烘箱電加熱溫度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用模糊規(guī)則進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的新型算法，基本消除了PID飽和積分現(xiàn)象，精確實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)繞組浸漆后的烘干處理。實(shí)踐表明，采用三相交流一體化移相調(diào)壓模塊可使電加熱溫控系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)線路簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定，并具有較高的可靠性，可廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域中。
關(guān)鍵詞：調(diào)壓模塊；溫度控制；烘箱；智能調(diào)節(jié)器

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，晶閘管在電氣控制領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，對(duì)電能特別是大的電功率進(jìn)行有效處理和變換。但在電氣控制應(yīng)用中，通常采用的是分離器件構(gòu)成的裝置，電路復(fù)雜、體積大、安裝調(diào)試不便且可靠性差。三相交流一體化移相調(diào)壓模塊(簡(jiǎn)稱調(diào)壓模塊)的出現(xiàn)，改變了這一現(xiàn)狀，使晶閘管的應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大。它將晶閘管、移相觸發(fā)電路、保護(hù)電路和電源集成在一個(gè)模塊內(nèi)，使用簡(jiǎn)單方便，并且可靠性較高。為了便于電氣技術(shù)人員更好地使用調(diào)壓模塊，介紹了調(diào)壓模塊的性能、特點(diǎn)及使用方法，并將其應(yīng)用在電機(jī)繞組烘箱溫度控制中，使其所構(gòu)成的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，溫度控制穩(wěn)定，可有效地完成浸漆后電機(jī)繞組的烘干處理。

1 調(diào)壓模塊的性能及特點(diǎn)
1．1 調(diào)壓模塊的性能
三相交流一體化移相調(diào)壓模塊采用大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)，內(nèi)部集三相移相觸發(fā)電路、單向可控硅、RC阻容吸收回路及電源電路等于一體?？稍谧詣?dòng)或手動(dòng)輸入控制作用下，產(chǎn)生三相可改變導(dǎo)通角的強(qiáng)觸發(fā)脈沖信號(hào)，再以此分別控制內(nèi)部可控硅，實(shí)現(xiàn)三相負(fù)載電壓從0 V到電網(wǎng)全電壓的無(wú)級(jí)可調(diào)，從而調(diào)節(jié)輸出給三相負(fù)載電功率。調(diào)壓模塊直接帶動(dòng)變壓器等感性負(fù)載或電加熱等阻性負(fù)載，可適用于小功率三相力矩電機(jī)的調(diào)速，及風(fēng)機(jī)、水泵等的調(diào)速，也可應(yīng)用于交流電機(jī)的緩啟動(dòng)。調(diào)壓模塊采用SMT工藝，DCB陶瓷基板，其體積小、外圍接線少、性能穩(wěn)定、使用方便、可靠性高。
1．2 調(diào)壓模塊的特點(diǎn)
特點(diǎn)如下：
1)全面支持4～20 mA、0～5 VDC、0～10 VDC、1～5VDC、0～10 mA等輸入自動(dòng)控制模式，也可用手動(dòng)控制，輸出電壓從0 V到最大值線性可調(diào)，輸入調(diào)節(jié)范圍寬，輸出調(diào)節(jié)精度高，三相對(duì)稱性好，抗干擾能力強(qiáng)。上電無(wú)瞬間沖擊輸出。
2)Y型調(diào)壓模塊內(nèi)置高性能開關(guān)電源，無(wú)須外接同步變壓器，也無(wú)須外部輸入直流電源；負(fù)載△形或Y形接法均可，Y形接法時(shí)負(fù)載中心點(diǎn)不必接入N線。
3)模塊已內(nèi)置可控硅保護(hù)電路，無(wú)須外接；有LED電源指示和輸出調(diào)節(jié)量指示。
4)模塊自動(dòng)判別相序，電路的進(jìn)線R、S、T無(wú)相序要求。Y型模塊適用于三相四線制電路，交流380 V±10％，50 Hz頻率。
5)各輸入控制端與開關(guān)電源輸入端之間以及與強(qiáng)電主回路之間為全隔離設(shè)計(jì)，絕緣介質(zhì)耐壓大于2 000 VAC。

2 調(diào)壓模塊的結(jié)構(gòu)及使用方法
2．1 調(diào)壓模塊的結(jié)構(gòu)
一體化三相調(diào)壓模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示，1、3、5為模塊進(jìn)線端，2、4、6為模塊出線端，分別連接電源和負(fù)載。左側(cè)6個(gè)接線端為控制功能端，分別為4～20 mA信號(hào)輸入端、0～10 V信號(hào)輸入端、0～5 V信號(hào)輸入端、0～10 mA信號(hào)輸入端及手動(dòng)控制輸入端。當(dāng)某控制端(如4～20 mA功能端)輸入信號(hào)由小(4 mA)連續(xù)的變化到最大(20 mA)時(shí)，模塊的輸出線電壓由0 V連續(xù)的變化到電網(wǎng)電壓380 V。