１．引言

　在使用温度控制器的各种热处理设备中,会使用加热器进行加热。
当加热器的额定电压较低时,通常的做法是先对电源电压进行相位控制,然后通过变压器降压来控制加热器

本文将解释在变压器初级侧设置电力调节器、在变压器二级侧控制加热器的这种方式时需要注意的事项,如下图所示。

２．变压器初级侧控制时的注意事项

　在变压器初级侧控制时,尤其需要注意的是变压器的磁饱和现象。一旦出现磁饱和,变压器初级侧就会流过过电流(励磁涌流),这可能导致保险丝熔断而停止控制,或引起生产系统故障。

在电力调节器控制过程中,可能导致磁饱和的情况有以下三种:
① 控制开始时
如果一开始就输出较大功率,可能会导致磁饱和。

② 瞬时停电后恢复时
与控制开始时类似,瞬时停电后恢复时也可能因磁饱和而流过过电流。

③ 变压器二级侧断线时
如果变压器二级侧发生断线,初级侧只有励磁电流流过。

另一方面,电力调节器能够正常控制的最小电流值(最小负载电流)是有下限的,变压器初级侧需要流过超过这个值的电流。如果励磁电流小于最小负载电流,电力调节器将无法正常工作,可能只在交流的半周期导通,从而导致磁饱和。

３．预防磁饱和的对策

使用理化工业的电力调节器时,可以通过以下对策来防止磁饱和:

① 控制开始时的对策
使用电力调节器控制变压器时,一定要选择相位控制方式,并使用软启动功能。
相位控制能够进行细微的输出调节,使用软启动功能可以避免在启动时导致磁饱和。

② 瞬时停电后恢复时的对策
使用变压器初级侧控制保护功能选项。该功能可在检测到瞬时停电时抑制电力调节器的控制输出。如果在抑制输出的状态下电流恢复,则会执行软启动,从而防止磁饱和。
※专利号6128217号

③ 变压器二级侧断线时的对策
变压器二级侧断线时需要两项对策:使用变压器初级侧控制保护功能,以及并联接入消抗电阻。
使用变压器初级侧控制保护功能可在变压器二级侧断线发生时抑制输出,从而防止磁饱和。
出于安全考虑,还需要如图2所示,在变压器初级侧并联接入消抗电阻,使流过电力调节器的电流不低于最小负载电流。这样一来,即使变压器二级侧断线,电力调节器也能正常运行,从而避免极性偏移导致的磁饱和。

因此,要通过变压器控制加热器,需要采取以下对策:

控制方式采用相位控制,并使用软启动功能
使用变压器初级侧控制保护功能
在变压器初级侧并联接入消抗电阻

４．结语

　本文解释了在变压器初级侧使用电力调节器时需要注意的事项和相应对策。如果在设备运行时意外发生保险丝熔断、断路器跳闸等问题,可能是由于变压器磁饱和引起的,可以参考本文进行检查。