SCR-vermogensregelaars zijn ontworpen om de energie te leveren die nodig is om een stabiele temperatuur in een verwarming te handhaven. De huidige SCR-vermogensregelaars zijn voorzien’van geavanceerde microprocessorgebaseerde afvuur- en regelmodusalgoritmen met diagnostische en communicatieopties om meer informatie over uw systeem te bieden.
Met deze apparaten is de afvuurmethode een belangrijke beslissing om ervoor te zorgen dat uw systeem nog jarenlang goed werkt. Dit artikel onderzoekt de verschillen tussen nulkruis en fasehoekafvuren.
Wat zijn SCR's?
SCR is de afkorting voor siliciumgestuurde gelijkrichter. Het is een vermogensregelaar die is ontworpen om te communiceren met een industriële verwarming in een thermisch systeem en te bepalen wanneer en hoeveel vermogen een verwarming moet worden geleverd.
SCR's worden gedefinieerd door verschillende kenmerken: het zijn snel reagerende apparaten die hoge stroombelastingen aankunnen, en ze zijn efficiënter in vergelijking met sommige andere opties. Deze voordelen brengen echter ook uitdagingen met zich mee. SCR's zijn meestal grotere apparaten en vereisen een complexer afvuurcircuit. Bovendien kunnen SCR's niet worden gebruikt bij frequenties hoger dan 60Hz
Bij het gebruik van SCR-vermogensregelaars is een van de grootste beslissingen waarmee systeemontwerpers worden geconfronteerd welk type besturingsmodus ze moeten gebruiken. Nulkruis- en fasehoekcontrole zijn de twee opties, en het is belangrijk om de voor- en nadelen van elke methode te begrijpen voordat u een keuze maakt.
De methoden voor het afvuren van SCR's
Er zijn twee methoden voor het afvuren van SCR-vermogensregelaars: nul kruis- en fasehoek. Niet alle SCR's kunnen op beide manieren worden afgevuurd, en sommige situaties bepalen de vereiste methode. Typische, traditionele verwarmers zijn gemaakt met nitroendraad, die zowel nul-kruis als fase-hoekafvuren ondersteunt. Dit geeft u flexibiliteit bij het selecteren van een SCR voor uw systeem.
Met die flexibiliteit is het belangrijk om de voor- en nadelen van elke afvuurmethode te begrijpen. Zoals altijd zijn vertegenwoordigers van Watlow® goed op de hoogte van elke methode en kunnen ze u door de opties voor uw specifieke situatie leiden.
Nulkruis
Nul-cross stookwerk is het principe dat alle of een paar sinusgolven in de verwarming warmte kunnen creëren. De SCR wordt opgedragen als de elektrische sinusgolf door nul potentieel gaat. Door deze timing te gebruiken, ontstaat er geen elektromagnetische interferentie (EMI). Hierdoor kan de belasting van de verwarming nauwkeurig worden geregeld terwijl een lage vermogensfactor wordt beperkt. Deze methode is ideaal voor stabiele weerstandsverwarmers, zoals nitroen. Er zijn echter beperkingen: spanning en stroom zullen stijgen en dalen, of “in-fase,” en als gevolg daarvan is stroombegrenzing niet mogelijk. Dit is de belangrijkste reden waarom zero cross niet de juiste methode is voor het regelen van variabele weerstandsverwarmers. Andere voor- en nadelen zijn:
Voordelen
-
Lage EMI
-
Geleid en uitgestraald
-
Minder componenten
-
Hoger berekende gemiddelde tijd tussen fouten (MTBF)
-
Geen zorgen over de powerfactor
Tegens
-
Geen softstart
-
Geen stroombeperking
-
Niet voor transformatorgekoppelde belastingen
Fase hoek
Fase-hoekafvuren is het principe van afvuren binnen de sinusgolf. Bij deze methode wordt elke sinusgolf gebruikt, maar slechts een deel van die sinusgolf. Als de vereiste taak op tijd x bijvoorbeeld 30% is, zal de vermogensregelaar de eerste 70% van de sinusgolf niet uitvoeren en vervolgens de laatste 30%. Hierdoor wordt slechts 144 volt aan de belasting van een 480 volt-bron geleverd. Deze methode zorgt er ook voor dat stroom stroom leidt naar de spanning, waardoor stroombegrenzing mogelijk is. Dit wordt zeer gunstig met niet-lineaire verwarmingstechnologie zoals molybdeendisilicide. Fase-hoekafvuren creëert ook “harmonischen,” wat vaak voorkomt wanneer de geleiding begint binnen een sinusgolf.
Overweeg een dimmerschakelaar op een gloeilamp. Als de dimmerschakelaar is ingesteld op 50%, hoort u waarschijnlijk de gloeilamp rinkelen of zoemen. Het element schudt fysiek om dit geluid te genereren. Harmonischen kunnen ofwel worden uitgestraald (het soort dat u kunt horen) of worden uitgevoerd (teruggezonden via de stroomlijn).
Elk elektronisch apparaat creëert harmonischen en kan een bepaalde hoeveelheid harmonischen weerstaan. Dat gezegd hebbende, zullen apparaten die overweldigd worden door harmonischen falen. Dit betekent dat geleide leidingen extra technologische – chokes, spoelen, filters, enz. nodig hebben – om deze emissies te elimineren.
Andere voor- en nadelen zijn:
Voordelen
-
Opties voor softstart spanning
-
Hoge warmte-koude weerstand verhouding belastingen
-
“Oneindige” resolutie binnen sinusgolf
-
Huidige beperking
-
Geweldig voor snelwerkende belastingen
Tegens
-
Kostbaar
-
Complexe circuits, lage MTBF
-
Hoge harmonische vervorming en EMI
-
Meerdere paneeleenheden kunnen crosstalkproblemen veroorzaken
-
AC sinusgolf inkepingen
Hoe beïnvloedt een SCR de levensduur van de verwarmer?
Het gebruik van een SCR maximaliseert de levensduur van uw verwarming door een constante temperatuur in de verwarming te handhaven. Door het aantal opwarm- en afkoelcycli te verminderen, wordt het verwarmingselement minder aan oxidatie blootgesteld.
Denk aan de oven in uw huis. Als u uw oven instelt op 400 graden Fahrenheit, – trekt een groot relais – een contactor naar binnen en het element warmt op. Wanneer de oven 400 graden bereikt, wordt het relais vrijgegeven en begint het element af te koelen. Als het opwarmt, zet het uit. Het krimpt als het afkoelt. Tijdens de opwarmfase vormt zich een oxidatie- of roestlaag. Tijdens de koelfase schilfert de roest af. Elke opwarm- en afkoelcyclus genereert slijtage aan de draad. Deze vermindering van het verwarmingselement zal resulteren in een kortere levensduur.
Daarom leiden SCR's tot een langere levensduur van de verwarming. De snelle omschakeling tussen aan en uit leidt tot een stabielere temperatuur, wat leidt tot een langere levensduur van de verwarmer.
Welke methode is geschikt voor uw systeem?
Als u op zoek bent naar een vermogensregelaar, kan Watlow u helpen de beste oplossing voor uw unieke situatie te vinden. Onze experts vragen om details over het systeem: wat doet het, wat zijn de doelen voor het systeem, wat is het gewenste resultaat? Afhankelijk van de toepassing zal ons team u voorzien van mogelijke oplossingen, zoals de ASPYRE®-lijn van SCR-vermogensregelaars.
Neem vandaag nog contact op met Watlowen wij vinden de juiste oplossing voor uw systeem.