کنترل توان تریستوری (کنترل توان SCR) توان یا ولتاژ عرضه شده به یک بار را کنترل می کند. کاربردهای معمولی معمولاً در جایی یافت میشوند که توان باید تغییر کند و در نهایت به انرژی گرمایی تبدیل شود. برای نمونه، کنترل کننده ها در ساخت کوره های صنعتی و در پردازش پلاستیک استفاده می شوند. اگر به دنبال راهی مطمئن و کارآمد برای کنترل جریان ماشینها و تجهیزات صنعتی خود هستید، ممکن است بخواهید از کنترلکنندههای تریستور استفاده کنید. کنترلکنندههای تریستور دستگاههای الکترونیکی هستند که میتوانند میزان توان عرضهشده به بار شما را تنظیم کنند و عملکرد بهینه و صرفهجویی در انرژی را تضمین کنند. این مقاله توضیح میدهد که تریستور چیست و کنترلکنندههای تریستور چگونه کار میکنند.
کنترل توان تریستوری
ساختار و نماد فیزیکی و الکترونیکی تریستور
کنترلرهای تریستور از یک یا چند تریستور برای کنترل میزان توان عرضه شده به بار استفاده می کنند. آنها می توانند زاویه فاز ولتاژ جریان متناوب (AC) را که به بار عرضه می شود، تنظیم کنند و امکان کنترل دقیق توان تحویلی را فراهم کنند.
زاویه فاز زاویه بین شکل موج ولتاژ و شکل موج جریان است. با تغییر زاویه فاز، کنترل کننده تریستور می تواند ولتاژ و جریان موثر عرضه شده به بار را تغییر دهد. به عنوان مثال، اگر زاویه فاز صفر باشد، کنترل کننده تریستور توان کامل بار را تامین می کند. اگر زاویه فاز ۹۰ درجه باشد، کنترل کننده تریستور هیچ توان برای بار تامین نمی کند.
زاویه فاز را می توان با تنظیم زمان سیگنال گیت اعمال شده به تریستور کنترل کرد. سیگنال گیت با شکل موج ولتاژ AC هماهنگ می شود و تعیین می کند که چه زمانی تریستور روشن یا خاموش شود. با تاخیر یا پیشبرد سیگنال گیت، کنترل کننده تریستور می تواند زاویه فاز را تغییر داده و در نتیجه جریان را کنترل کند.
استفاده از کنترلرهای تریستور در فرآیندهای صنعتی مزایای متعددی دارد. بعضی از آنها عبارتند از:
با کنترل دقیق فلوی توان، کنترل کننده های تریستور اطمینان حاصل می کنند که تجهیزات فقط انرژی مورد نیاز برای کار را دریافت می کنند. این منجر به اتلاف انرژی کمتر و عملکرد کارآمدتر می شود.
با ارائه کنترل دقیق جریان توان، کنترل کننده های تریستور نتایج ثابت و دقیقی را در فرآیندهایی که شامل گرمایش، سرمایش یا کنترل موتور هستند، ممکن می سازند.
با کاهش فشار بر تجهیزات ناشی از نوسانات ولتاژ و اضافه بار، کنترل کننده های تریستور به افزایش عمر تجهیزات و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری کمک می کنند.
کنترل توان تریستور را می توان با انواع مختلف بارها مانند بارهای مقاومتی، القایی یا خازنی استفاده کرد. آنها همچنین می توانند برای حالت های مختلف عملکرد مانند کنترل تک فاز یا سه فاز پیکربندی شوند.
کنترل توان تریستور در طیف وسیعی از فرآیندهای صنعتی که نیاز به کنترل دقیق جریان قدرت دارند استفاده می شوند. بعضی از آنها … هستند:
کنترل توان تریستور می توانند دما را با کنترل المنت های گرمایشی تنظیم کنند.
کنترل کننده های تریستور می توانند سرعت اکسترودر را با کنترل سرعت موتور کنترل کنند.
کنترل کننده های تریستور می توانند با کنترل تولید پلاسما، میزان اچینگ را کنترل کنند.
کنترل کننده های تریستور می توانند با کنترل ولتاژ باتری، میزان شارژ را کنترل کنند.
کنترل کننده های تریستور می توانند جریان آب را با کنترل سرعت پمپ کنترل کنند.
کنترل کننده های تریستور می توانند جریان هوا را با کنترل سرعت فن کنترل کنند.
هیتر های سه فاز مقاومتی می توانند از نوع مثلث یا ستاره ای باشند. .هیتر از طریق کنترلر به منبع تغذیه متصل می شود. در صورت اتصال ستاره ، نول دوباره به کنترلر تریستوری متصل می شود. سیگنال کنترل برای کنترلر ۴-۲۰mA است. در ۴ میلی آمپر یا کمترین توان خروجی و برابر صفر و در ۲۰ میلی آمپر یا بالاتر، توان خروجی حداکثر یعنی ۱۰۰ درصد خواهد بود. از ۴ تا ۲۰ میلی آمپر، توان خروجی به صورت خطی از ۰ تا ۱۰۰ درصد متغیر خواهد بود.
برای کنترل دما از PLC استفاده می شود. سنسور دما برای سنجش دمای کوره یا کوره استفاده می شود. به PLC که از منطق PID (Proportional-Derivative-Integration) برای کنترل دما استفاده می کند، بازخورد می دهد. خروجی کنترل را به صورت سیگنال ۴-۲۰ میلی آمپر می دهد. این سیگنال به عنوان سیگنال ورودی به کنترلر توان تریستوری داده می شود. با توجه به این سیگنال کنترلر تریستوری توان داده شده به سیستم هیتری مقاومتی را تنظیم کنید. بنابراین دما با دقت بسیار خوبی کنترل می شود.
نمای کنترلی تنظیم توان هیتر با کنترل تولن تریستوری
کنترل توان تریستوری سیگنال ورودی ۴-۲۰ میلی آمپر را حس می کند. پس از آن فاز مورد نیاز را محاسبه می کند. زاویه فاز برای مطابقت با توان خروجی درخواست شده از طریق سیگنال ۴-۲۰ میلی آمپر توسط PLC یا هر کنترل کننده PID مورد استفاده برای کنترل دمای اجاق یا کوره محاسبه می شود. تقاطع دقیق صفر تشخیص داده می شود و تریستورها در زاویه فاز محاسبه شده برای هر سه فاز انجام می شوند. و ما توان خروجی مورد نظر را در هیتورهای مقاومتی بدست خواهیم آورد.
در شکل زیر نیز pinout کنترل توان یک کنترل توان تریستوری را می بینید:
pinout یک کنترل توان تریستوری