ZA-TGZ/4型智能调功温控装置

1、概述
　　ZA-TGZ系列智能调功装置适用于纯电阻性负载的电加热炉的加热控制，可以实现电加热炉的温度自动调节。根据加热炉的工作要求，调功装置内配置有三相交流晶闸管调功器、温度控制器、可控硅组件、温度数显表、恒转矩变频器等器件。
　　ZA-TGZ系列智能调功装置通过调节三相晶闸管正弦波的周波数达到控制输出功率的目的。本调功装置的特点是采用*的数字式变周期触发器，配置控温仪表，组成*的PID自动温度控制系统和自动功率调节控制系统。传统的调功器采用定周期周波控制器，在小惯性负载系统中会出现晶闸管调节幅度增大时负载“闪烁”现象。而本调功装置采用变周期控制系统，三相晶闸管在电流过零时触发导通（又称交流过零开关电路），负载获得完整的正弦波电压、电流群，使得系统调节更加稳定平滑，三相晶闸管输出完整的正弦波，无高次谐波干扰。本调功装置采用全数字控制，控制部分和回路实现光电隔离，性能稳定；可以接受1~5V、0~10V、4~20mA各种信号输入；可以完成手动/自动调节控制功能，控制精度高，可以高达1%~0.1%；二次数显表可以显示炉内空气温度和电熔化物温度；变频控制回路可以实现炉盖的无冲击平滑关、闭，满足加热炉的整体工作要求。
2、系统结构配置
2.1系统结构
　　调功装置柜体结构采用非标型GGD结构。每个电加热炉配套两个调功控制柜，每个调功柜完成加热炉左侧（或右侧）的加热控制。两个调功控制柜构成一个完整的加热炉温度自动调节控制系统。温度反馈可采用单侧单点反馈，也可以采用双侧、双点反馈。
2.2调功装置的系统配置
 

3.工作环境要求
本产品为室内装置，其使用条件应满足下列要求：
3.1、 气温+40℃，月平均气温不超过+30℃，气温不低于-5℃；
3.2、 大气压力l00kpa以上；
3.3、 大气中无严重影响绝缘的污秽及侵蚀性和爆炸性介质。
4、主要技术指标
4.1、 额定输入交流电压：380V±10%(三相四线)；
4.2、 额定输入功率:315KW×2;
4.3、 输出电压:0~375V;
4.4、 输出电流:480A;
4.5、 控制方式：数字式变周期过零触发；
4.6、 温控精度:≤1%；
4.7、 噪声： ≤55dB(距装置1m）；
5、工作原理
5.1 ZA-TGZ/4型智能调功控制装置采用全周波、变周期间歇式控制方式。即在一定取样时间内，间歇开通一定周波，调节方式如图1所示。

采样时间

图1 全周波、变周期间歇波形

　　由于晶闸管调功器输出是断续正弦波群，它不存在高次谐波分量，相反却存在低次谐波分量（低于工频）又称次谐波分量。
5.2 ZA-TGZ/4型智能调功控制装置主回路原理图如附图所示。
5.3 ZA-TGZ/4型智能调功控制装置变频联动原理图如附图所示。
6、调功器部分操作说明：
6.1、上电后进入初始状态，POW灯闪亮， MAN灯或AUTO灯中的一个闪亮（根据预选的开机手动运行/自动运行方式），其他灯不亮，SV相应显示“A000”（自动运行状态下的占空比）或“H×××”（次工作时设置的手动运行占空比）。
6.2、如需进入菜单，进行以下操作（不需进入菜单则略过此步）：
按∨键 + A/M 键一秒，SV显示“？？？？”，按∧键进入隐含菜单。各菜单设置分别为：
菜单1、开机后手动/自动运行选择：SV显示“S--H”或“S--A”，按∧键或∨键选择，按A/M键进入下一选项，按R/S键退出菜单。
菜单2、输入信号选择：SV显示“4-20”（代表4~20mA、1-5V等）或“0-10”（表0~10 V、0~20 mA、0~5V等），按∧键或∨键选择，按A/M键进入下一选项，按R/S键退出菜单。
菜单3、单相负载/三相负载选择：SV显示“P--1”（单相）或“Ｐ--3”（三相），按∧键或∨键选择，按A/M键进入下一选项，按R/S键退出菜单。
菜单4、软起动时间设置：SV显示“t -××”，按∧键或∨键设定0~60秒软起动时间；按A/M键进入下一选项，按R/S键退出菜单。
（请注意：该时间值在手动运行状态下为从零输出到设置值输出的时间，在自动运行状态下为从零输出到满负荷输出的时间）
菜单5、控制信号A/DC量程设置：SV显示“××××”，无需用户设置，否则可能造成零点飘移。按A/M键进入下一选项，按R/S键退出菜单。
菜单6、通信站号设置：SV显示“i d××”，按∧键或∨键选择0~63，按A/M键进入下一选项，按R/S键退出菜单。(无通信要求时请勿设置)
菜单7、移相触发/过零触发选择：SV显示“-CYC” (过零触发)或“-PHA”(移相触发)，按∧键或∨键选择“-CYC”。（选择“-PHA”当负载为 Y、△接法时有可能造成工作不正常。）按A/M键进入下一选项，按R/S键退出菜单。
菜单8、移相触发角低限位设置：SV显示“L140”，在“-CYC”（过零触发）下无意义，在“-PHA”(移相触发) Y0接法下自L140至L360。按A/M键进入下一选项，按R/S键退出菜单。 (无特殊要求时请勿设置)
菜单9、移相触发角高限位设置：SV显示“H140”，在“-CYC”（过零触发）下无意义，在“-PHA”(移相触发)下自H140 至H360。按A/M键进入下一选项，按R/S键退出菜单。(无特殊要求时请勿设置)
菜单10、软件版本号：SV显示“0110”。不可调整。按A/M键进入下一选项，按R/S键退出菜单。
退出菜单后进入运行操作。
6.3、按A/M键选择现在需要的手动/自动运行状态，指示灯和SV作相应显示。
6.4、若选择手动运行状态，按∧或∨键可调整手动运行占空比，SV显示值相应变化；若选择自动运行状态，按∧或∨键不起作用。
6.5、按R/S键进入运行，POW灯长亮，MAN或AUTO灯中的一个（根据选择的运行状态）长亮，其他灯不亮。SV显示“A×××”（自动运行状态下的占空比）或“H×××”（手动运行状态下的占空比）。控制器根据输入信号自动调整占空比（自动运行状态下），或按人工设置的占空比（手动运行状态下）运行。
6.6、运行过程中按∧或∨键，在自动运行状态下不起作用；在手动运行状态下改变占空比，指示灯无变化，SV作相应显示。
6.7、运行过程中按A/M键一下，显示“H--A”或“A--H”，提示运行状态将转换，再按A/M键一下确认转换，原运行状态被切换，指示灯和SV按转换后的运行状态显示。
6.8、运行过程中按R/S键，运行停止，回到初始状态，指示灯和SV显示与初始状态同。次设置的手动运行占空比值被记忆。
6.9、运行过程中出现故障，按故障类型分为二种情况：
A ： 晶闸管电源缺相故障：运行继续，ALM闪亮，其他灯不变，SV显示“Err1”。
故障排除后，按R/S键一次恢复正常运行。
B ： 晶闸管过热或联锁器件动作：运行停止，ALM闪亮，其它灯与初始状态同。
SV显示“Err2”。
故障排除后，按R/S键一次回到待机状态，再按R/S键一次正常运行。

请注意：在关闭周波控制器电源前，请先确认触发器处于待机状态（即周波控制器没有运行），否则有可能因晶闸管反压使程序紊乱而无法正常运行。

图2 周波控制器面板示意图

　　各项准备就绪后，按调功器仪表板上电源合闸按钮，使主回路合闸，按周波控制器面板“∧”键值数码显示25%，表示此时电源输出额定功率的25%，观察三相电流表电流是否稳定平衡。若正常，则再按一次数字周波控制器按钮“A/M”，将周波控制器置于“AUT”（自动）位置； (关于周波控制器更详细的内容可以参考“TZ-III型数字周波控制器使用手册”)
6.10温控表上电一分钟后，其显示模式为“PV/SV”，此时按温控仪面板“∧”或“∨”，调整设定温度至所需温度。
6.11若温度稳定时波动太大，则需要调整温控仪PID参数。需要进行如下操作，以使用该表的自适应功能。
(1) 按住温控表色SET键2秒钟，数码管显示CLK；
(2) 再按SET键直至数码管显示AUT；
(3) 按“∨或∧”键，使“ATU=1”；
(4) 按“RESET”键复位，保存参数。
(5) 注意：自适应启动后，系统将有一段时间要发生震荡，属于正常现象，所以请保护好设备，以免因超温造成损坏。自适应启动后请不要更改温度设定值否则自适应将自动停止，也不要更改系统工作状态，否则自适应的参数可能与系统不匹配。
详细使用请参考随机所带“智能自整定PID调节控制仪使用说明书”
6.12 紧急情况处理
当遇到周波控制器有问题而无输出时，可以把备用开关QF2投入运行，以维持给炉子供电加热。

图 3 温度控制器面板示意图

7、炉盖开启关闭操作
7.1、当炉盖处于闭合状态时，关闭炉盖启停按钮将不起作用，此时只有开启炉盖启停按钮有效。按动开启炉盖启动按钮，变频器以设定的速度（高速）运行，炉盖处于开启过程中；
7.2、 当炉盖开到开启炉盖减速点时，变频器自动启动设定的第二速度（低速）运行；
7.3、当炉盖开到位时，变频器自动停止运行；
7.4、在开启炉盖过程中如果有异常情况，应按动开启炉盖停止按钮，使炉盖停止运行；
7.5、 当炉盖处于开启状态时，开启炉盖启停按钮将不起作用，此时只有关闭炉盖启停按钮有效。按动关闭炉盖启动按钮，变频器以设定的速度（高速）运行，炉盖处于关闭过程中；
7.6、 炉盖开到关闭炉盖减速点时，变频器自动启动设定的第二速度（低速）运行；
7.7、 当炉盖关到位时，变频器自动停止运行；
7.8、在关闭炉盖过程中如果有异常情况，应按动关闭炉盖停止按钮，使炉盖停止运行。
7.9、 变频器速度及加减速时间设定：
a. 变频器参数在设定过程中，变频器必须处于停机状态。
b. 本系统中电机高速由变频器P1004号参数“一段速度设定1X”决定。
c. 本系统中电机低速由变频器P1005号参数“二段速度设定2X”决定。
d. 本系统中电机由停止到高速所需时间由变频器P1120号参数“一段加速时间at1”决定。
e. 本系统中电机由高速到低速所需时间由变频器P1121号参数“二段减速时间dt2”决定。
f. 以上描述为通过变频器实现炉盖的开闭，也可以通过把转换开关切换到工频挡，直接用工频启动电机以实现炉盖的开启和关闭；工频时操作按钮与变频器时的操作按钮相同。
g.关于变频器更详细的内容请参照随机所带“西门子MICROMASTER440使用说明书”

8、测试温度与实际温度对应表

用户可以参考此表来设定炉温。
9、易损件列表
 

10、运输和贮存
10.1运输时产品的倾斜度不超过30°，运输过程中严禁剧烈颠簸和震动。
10.2本产品应贮存在室内，其气温不应低于-25℃，空气中应没有严重的腐蚀性气体。
11、随机资料：
 ZA-TGZ/4型智能调功温控装置使用说明书
 WP-D905温度控制器使用说明书
 WP-C100数字显示调节仪使用说明书
 TZ-IV周波控制器使用说明书
 变频器使用说明书