摘要：本文簡要介紹了可控硅控制模塊原理,，通過實例介紹了可控硅模塊在直流系統(tǒng)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：可控硅模塊,；系統(tǒng)改造
　　可控硅控制模塊是根據(jù)控制系統(tǒng)功能,，將可控硅分立元件、觸發(fā)及移相電路,、同步控制電路,、電流反饋電路、電壓反饋電路等全部功能集成在一個模塊內(nèi),，組成具有各種功能的直流控制系統(tǒng)模塊,。模塊具有電路簡潔方便、可靠和故障率低等特點,，在直流控制系統(tǒng)的組建或改造中得到廣泛應(yīng)用,。
一、用可控硅恒壓整流模塊改造西門子伺服系統(tǒng)
　　我公司有兩臺美國辛辛那提·米拉克龍公司制造的TC—BAR大型加工中心,。其X,、Y、Z,、W等軸采用德國西門子交流伺服驅(qū)動系統(tǒng),，該系統(tǒng)由一個直流電源系統(tǒng)（型號6RA2968-6DV01—2A19）供電,。兩臺加工中心經(jīng)常發(fā)生伺服驅(qū)動失?。▓缶收舷嗤?，沒有規(guī)律,，直至機床無法工作。檢查發(fā)現(xiàn),，故障由伺服驅(qū)動器供電的直流電源引起,。該電路是西門子早期產(chǎn)品，故障率高,，目前已不生產(chǎn),。1997年至2o02年更換3塊主控板，花費近6萬元,，訂購周期3個月,。因此對其直流電源部分進行改造。
　　原直流電源特點：（1）輸入電壓三相380V,，額定輸出電壓300V（可調(diào)）,、額定輸出電流90A，隨負(fù)載的變化可調(diào)；具有靜態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)快速等優(yōu)點,。（2）外部連接使能信號和相關(guān)邏輯控制信號,。經(jīng)過市場調(diào)查和查閱相關(guān)資料，決定采用國產(chǎn)元件恒壓可控硅整流控制模塊,，型號MSZ-HY-320（三相380V320A）組成直流電源系統(tǒng),，見圖1。

　　三相380V電源經(jīng)快速熔斷器接人模塊的三個交流輸入端子,，交流側(cè)采用阻容保護電路,，保護模塊內(nèi)部的可控硅；模塊的D型接口接線如圖2所示,。給定輸入（10腳）采用積分電路,，讓系統(tǒng)的輸出隨積分時間上升而上升，防止突加給定造成的系統(tǒng)嚴(yán)重超調(diào),；保護電路的K,。（過流）、K：（過熱）的常開觸點接至給定的輸入端,，一旦系統(tǒng)過熱或過流即鎖定輸入,，系統(tǒng)輸出為零，起到模塊保護作用,。在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)負(fù)載變化較大時,，如在廠執(zhí)行G00速度時輸出超調(diào)嚴(yán)重（電壓輸出超過350V），造成伺服電路元件損壞,。因此,，在模塊的輸出端串人一個1．5Q300W的電阻，使系統(tǒng)超調(diào)時產(chǎn)生壓降,，保護驅(qū)動器的安全,。使用中發(fā)現(xiàn)，該電阻對系統(tǒng)的快速性有些影響,；但對抑制負(fù)載變化,、保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行既簡單又可靠。

二,、用可控硅控制模塊改造傳統(tǒng)直流拖動系統(tǒng)
　　目前國內(nèi)有大量的發(fā)電機一電動機組成的直流拖動系統(tǒng)和由分立元件組成的可控硅直流拖動系統(tǒng),。其中直流發(fā)電機一電動機組占地面積大、能耗高,、效率低,；而分立元件組成的可控硅直流拖動系統(tǒng)故障率高、可靠性差,?？煽毓杩刂颇K集成了可控硅整流元件,、觸發(fā)及移相電路、同步控制電路,、電流反饋電路,、電壓反饋電路等，同時還引出了速度反饋接口,。
　　可根據(jù)系統(tǒng)性能要求,，選配相應(yīng)的可控硅控制模塊和外圍電路；經(jīng)簡單調(diào)試,，即可組成具有較高性能,、運行可靠的直流拖動系統(tǒng)。
1．俄羅斯龍門銑直流拖動系統(tǒng)改造
　　該機床是俄羅斯20世紀(jì)90年代早期產(chǎn)品,，有四個直流電動機,。其中工作臺電機（電樞220V，75A,；勵磁220V,，實際是固定他勵110V），其余3個銑削頭電機（電樞220V,，17A,；勵磁220V，實際是固定他勵110V）,，由于系統(tǒng)運行十幾年,，故障日漸增多。
　　根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)要求,，確定改造方案,。（1）保留原來機械傳動部件和所有直流電動機；（2）采用直流雙閉環(huán)控制系統(tǒng),。選用可控硅雙閉環(huán)直流控制系統(tǒng)模塊（MSZ—ZLTS一200和MSZ-ZLTS-55）組成兩個直流驅(qū)動系統(tǒng),。為改善輕載和低速性能增加兩個平波電抗器,，為實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)增加四個（每套二個）直流接觸器,，增加中間繼電器作為邏輯信號控制；轉(zhuǎn)速反饋信號經(jīng)整流橋整流接人相應(yīng)端子,，解決正反轉(zhuǎn)信號易混亂問題,。可控硅控制模塊輸入和輸出均裝置快速熔斷器作過流和短路保護,。
　　該系統(tǒng)接線安裝容易,、調(diào)試簡單，總的改造費用1．2萬元,；從改造方案設(shè)計至系統(tǒng)安裝調(diào)試共一個半月,。系統(tǒng)運行后未發(fā)現(xiàn)故障,。
2．雙立柱鏜床直流驅(qū)動系統(tǒng)改造
　　雙立柱鏜床的工作臺和兩立柱的移動分別由三個獨立的直流驅(qū)動器控制，驅(qū)動電機4kW,、220V磁220V,。
　　改造方案：電樞控制采用可控硅直流雙閉環(huán)控制模塊，擬用勵磁反向的辦法控制系統(tǒng)的正反轉(zhuǎn)調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn),，利用兩個繼電器切換正反轉(zhuǎn)時很容易失磁造成飛車,。因此，用二極管整流固定勵磁,；用兩個接觸器實現(xiàn)系統(tǒng)的正反轉(zhuǎn),。系統(tǒng)改造后，運行1年多基本無故障,。
三,、結(jié)論
　　綜上所述，可控硅整流（恒壓,、恒流,、恒流恒壓）模塊可組成各種性能不同的可控硅整流電源例如用于電瓶充電器，代替各種伺服驅(qū)動器的直流電源部分等,；可控硅直流雙閉環(huán)控制模塊．可組成簡單可靠的可控硅直流雙閉環(huán)系統(tǒng),，或在設(shè)備改造中取代占地面積大、能耗高,、效率低的直流發(fā)電機一電動機組,；同時可取代分立元件組成的可控硅直流雙閉環(huán)系統(tǒng)?？煽毓柚悄芸刂颇K可用于交流電動機的軟啟動等,。