GBC2M-3 可控硅觸發板與可控硅調壓調功器是運用數字電路觸發可控硅實現調壓和調功。調壓采用移相控制方式，調功有定周期調功和變周期調功兩種方式。該控制板帶鎖相環同步電路、上電緩起動、緩關斷、散熱器超溫檢測、恒流輸出、電流限制、過流保護。該控制板的觸發有兩種方式：直接觸發可控硅模塊、觸發移相型固態繼電器。GBC2M-3 控制板的特點：十位A/D，輸出線性化程度高，輸出起控點低。

GBC2M-3 系列單相電力調整器（說明書中簡稱GBC2M-3 整機）由GBC2M-3 觸發板、GBC2M-3 專用散熱器、風機、外殼等組成。核心部分使用GBC2M-3 控制板；散熱系統采用高效散熱器、低噪音風機。整機帶有控制板所有的功能。整機電流容量從30A 到800A 等多個等級。

該電力調整器與帶0-5V、4-20mA 的智能PID 調節器或PLC 配套使用；主要用與工業電爐的加熱控制。

一.技術規格

1．負載電源

220V, 380V AC ±10% 50HZ

2．電源頻率

50HZ

3．電流容量

30, 50, 80, 105, 175, 255 A

4．控制板電源

220V, 380V AC ±10% 50HZ, 要求與負載電源同相位

5．控制板功耗

最大為5W

6． 風扇電源(根據型號配備)

電壓：220V AC 電流：0.5 A 以下

7． 控制輸入

4~20mA DC 輸入, 接收阻抗120Ω

0~10V DC 輸入, 輸入電阻> 450KΩ

8．LED 狀態顯示

輸入指示LED 燈： 綠色，輸入線性亮度指示

三色狀態LED 燈： 綠色，運行（有輸出）

黃色閃爍，待機（無輸出）

紅色，過流報警

紅、綠交替閃爍，散熱器超溫報警

9． 控制方式

調相控制：連續調壓

調功控制：阻性過零調功，感性調功

10．調節輸出分辨率

調相0.2°,調功20ms

11． 移相范圍

0~175°

12． 驅動輸出

配調相型固態繼電器

電壓：12V 可變寬度脈沖

電流：20mA 最大

13． 手動方式

外接10KΩ電位器調整

14． 軟啟動時間

相角控制時，P3 電位器調整。調整范圍：0.2～120 秒

15． 軟關斷時間

相角控制時，固定為10 秒

16． 電壓限制

板內P1 電位器或外接10KΩ電位器調整。調整范圍：0～100%

17．電流限制(選件)

配CT 電流互感器，外接10KΩ電位器調整。調整范圍：20%～100%

取消電流限制：CT 輸入端懸空或將外接電位器調至最大

18．過電流報警(選件)

配CT 電流互感器，板內P2 電位器調整。調整范圍：100%～150%

過流設定：SW1-1 = OFF，設定過流值，板內P2 電位器調整

過流報警：SW1-1 = ON，啟動過流報警，過流時報警動作

動作時間：< 20ms

19． 散熱器超溫保護

75℃溫度開關，常閉接點

動作時間：< 20ms

20． 報警輸出

當散熱器超溫、負載過流時動作

規格：1 個常開接點，1A 250V AC 純阻

21． 急停

報警動作時，控制輸出急停

動作時間：< 20ms

解除: 報警解除后，進入待機狀態或重新上電解除

22． 起動/停止開關

外接開關

RS 端：CN2-6 端子，GND 端：CN2-7 端子

RS - GND 端：無電壓接點輸入

短路：緩關斷, 開路：緩起動

23． 調功/調壓切換(選件)

外接開關

USER(U1)端：CN2-8 端子，GND 端：CN2-7 端子

USER(U1) - GND 端: 無電壓接點輸入

開路：調功, 閉合：調壓

24． 工作環境和存儲溫度

溫度范圍：0~40℃

濕度范圍：90% RH 最大，無結露

海拔高度：2000m 以下

存儲溫度：-10 ~ +60℃

其它要求：通風良好，不受日光直射或熱輻射，無腐蝕性、可燃性氣體

25． 安裝形式和要求

壁掛式，垂直安裝

26． 絕緣電阻/介電強度

絕緣電阻： 模塊輸出端與外殼，500VDC 20MΩ最小

控制板電源端與外殼，500VDC 20MΩ最小

控制輸入端與外殼，500VDC 20MΩ最小

控制板輸入端與電源端，500VDC 20MΩ最小

介電強度： 模塊輸出端與外殼之間，2000VAC 1 分鐘

控制電源端與外殼之間，2000VAC 1 分鐘

二. 安裝及使用須知：

    使用前請認真閱讀本說明書，嚴格按要求接線使用。

    本電壓調整器是壁掛式，垂直安裝在通風良好，不受日光直射或熱輻射，無腐蝕性、無可燃性的環境中。

    負載應無短路、局部放電打火等現象，絕緣良好。

    特別指出：變壓器負載不能空載或輕載調試。

    散熱器超溫保護后，如要運行，需排除故障后，再送電運行。

    在使用過程中若發生過流現象，應首先檢查負載有無短路等故障。

    過流保護：一般地說，過流保護不能完全避免負載短路造成的設備損壞,不能代替快速熔斷器。

    負載短路保護：用戶需外配快速熔斷器作為短路保護，一般按額定負載電流的1.5 倍選擇。

三． 裝箱清單表

GBC2M-3 整機一臺, 10K 電位器（含刻度盤）兩套, 說明書1 份

四．選型單

五．訂貨說明:

1．電力調整器電流容量選擇參考

   一般純阻負載：所選電力調整器的電流容量應大于負載最大電流。

   硅碳棒負載：當取消變壓器時，硅碳棒應串聯，使之能夠承受電源電壓的70%~80%以上。硅碳棒在700~800

℃存在負阻區，所選電力調整器的電流容量應大于負載電流1.7 倍以上。

  電熱管負載：易受潮、局部短路等，所選電力調整器的電流容量應大于負載電流1.7 倍以上。

  變壓器負載：應帶電流限制功能，所選電力調整器的電流容量應大于負載電流2~2.5 倍以上。

2. 定貨例：GBC2M-3-4T-080-N-U00

含義解釋：4~20mA 控制信號輸入，電流容量80A(純阻負載最大電流80A；硅碳棒負載、電熱管負載最大電流48A；變壓器負載最大電流32A)。

六．安裝尺寸圖和電器原理圖框圖(參考尺寸)

不應出現突跳、抖動或變化趨勢與輸入信號不成線性關系等現象�？砂醋詈喗泳�圖（見下圖）接線，進行自動或手動調試。負載電源應與調壓器控制板電源筒相位。

27．  自動調試: 將儀表4~20mA 的輸出信號接到C1、C2 端，R1、R2 短路，按上圖的自動控制接線。輸入變化信號逐步增大時，綠色輸入燈亮度和負載電壓應隨輸入增加。

28．  手動調整：外接10KΩ手動電位器。電位器的兩個固定端分別接V0、GND 端，滑動端接R2 端，按上圖的手動控制接線。調整手動電位器，負載電壓調整范圍為0～100%。此時，負載電壓應均勻變化。

29．  上電緩起動時間：調整控制板內的P3 電位器，啟動時間0.2～120 秒用戶可設。

注：空載調試所測得的輸出電壓無效。

八. 接實際負載調試

假負載調試通過后，再接實際負載調試。對于變壓器負載，變壓器的二次側不能空載開路，必須加實際負載。加電前，需檢查負載絕緣強度，有無短路、接觸不良等現象。檢查調壓器安裝位置是否合適，機柜通風是否良好等�？刂瓢咫娫措妷簯�與負載電壓同相位，電壓應符合要求。逐步增加控制輸入信號或調整手動電位器，使負載電壓從小到大逐步增加。若發現異常，需停機檢查。負載的最大電壓取決于新電爐的烘爐情況，負載特性，爐溫高低，負載電流大小等情況。變壓器負載若發生磁飽和時，負載最大電壓也受限制。

九．控制板常見接線組合

下圖列出了常見的接線組合，供設計時參考。

十．電流限制（選件）

參照接線組合圖（上圖）的組合方式4 或6，接實際負載調試：

30． 先將限流電位器調至不限流位置，R3 與GND 間電壓約為5V。

31． 手動給定負載電流值后，調限流電位器直到負載電流值剛開始下降，電流限制即調好。

32． 調功方式時，最大電流限制功能被取消。

十一. 過流報警（選件）

參照接線組合圖（上圖），接實際負載調試：

  DIP 功能開關SW1-1 的設置

８

SW1-1：ON，過流報警方式

SW1-1: OFF，標定過流報警值

n             過流報警值的標定方法

一般，選取過流報警值為最大負載電流的1.3 倍。按過流報警值的1/2 進行標定。

1. 設SW1-1 為OFF。

2. 手動調節負載電流，達到過流報警值的1/2。

3. 調整控制板內P2 電位器，使狀態燈由綠變成黃色，標定完成。

例如：若最大負載電流為100A，過流報警值選130A，而按過流報警值的1/2 即：65A 標定。

n             過流報警

1. 設SW1-1 為ON

2. 運行中，負載電流大于過流報警值時，過流報警動作：調節輸出急停、報警輸出接點吸合、狀態指示燈

為紅色。

例如：若最大負載電流為100A，過流報警值選130A，按65A 標定。SW1-1 為ON，運行過程中，負載電

流大于130A 時，過流報警動作。

n             調功方式時過流報警值的標定

調功方式的過流報警值必須在調壓方式下進行標定。標定后，再轉到調功方式。

n        過流報警的復位

過流報警保護時,狀態燈變成紅色,繼電器動作吸合、輸出停止。需檢查過流原因排除故障后再啟動。復位方

法：1）斷電后重新上電運行或2)閉合起停開關,置待機狀態，黃燈閃爍；斷開起停開關,系統運行，綠燈亮。

n        注意事項

由于實際負載冷熱阻變化、負載老化、變壓器負載、上電浪涌電流、瞬間電流異常等因素，過流保護動作靈

敏度過高容易造成誤動作。進一步可微調P2，反時針調整靈敏度高，動作提前；順時針調整靈敏度低，旋到極限位置時（或置SW1-1 為OFF 時）保護被取消。因為過流保護并不能取代快速熔斷器的作用，所以用戶應自行外配快速熔斷器，容量應為負載最大電流的1.5 倍左右。

注：電流限制、過流報警選件均是通過選件“C”一個選件實現，過零調功時無電流限制功能。

十二．調試中的問題及故障排除

當用戶系統出現故障時，首應判斷故障的部位，應將儀表、調壓器和負載的問題分開處理。

n             負載無輸出

1. 檢查電源：控制板、負載電源是否正常，快熔是否燒斷。

2. 檢查負載：負載是否開路或接線有問題。

3. 檢查控制板狀態燈：綠色，運行狀態；黃色閃爍，待機狀態(無輸出)；紅色，過流報警(無輸出)；紅、黃閃爍，

散熱器超溫報警(無輸出)；黃色常亮，控制板故障；不亮，控制板未供電或有故障。

4. 檢查控制板輸入指示燈：綠色，亮度應隨輸入信號變化。

5. 檢查控制板P1 電位器的位置：順時針調整，輸出電壓增加。

6. 檢查控制板R1、R2 短路片：自動控制時，R1、R2 短路片應接好。

7. 檢查輸入信號：范圍，4~20mA。輸入信號> 5.6mA, 極性是否接反。

8. 檢查控制板R2 端：R2 輸出0~5V（隨輸入信號4~20mA 變化）。

9. 檢查控制板RS 端：RS、GND 端短路，待機狀態(無輸出)，狀態燈黃色閃爍。

10. 檢查電流限制電位器：是否限流值調得太低。

n       負載電壓不正常

1. 檢查電源：控制板、負載電源是否正常。控制板電源應與負載電源同相位。

2. 檢查負載：是否空載、輕載運行。變壓器負載：二次側不能空載，必須帶全載。

3. 手動檢查：若手動控制正常，初步判斷調壓器沒有問題。否則，接假負載繼續檢查。

4. 自動檢查：控制輸入變化4~20mA 時，R2 端的電壓變化范圍應為0~5V。

5. 輸出電壓只能調到負載電源的一半：調壓器的晶閘管模塊損壞一半。

6、負載電壓為最大不受控

輸出始終為最大，無論是手動還是自動都不可調，可能原因：

1． 可能負載開路或未接負載

2． 調壓器的晶閘管模塊擊穿損壞。晶閘管模塊輸出端的電阻一般大于500KΩ。

        開始運行正常，一段時間后，輸出始終為最大。無論是手動還是自動都不可調。關機后、再開機，又可正常運行。

可能原因：

1. 環境溫度過高。

2. 負載長期過流。負載瞬時過流造成晶閘管模塊熱擊穿。

n       接假負載按最簡接線調試

若故障部位不易判斷，可采用假負載調試法，假負載一般為100~200W 的燈泡。

1． 手動調節正常：初步判斷調壓器正常，懷疑負載有問題。需檢查負載電源電壓、保險絲和接觸不良、斷線、短路、絕緣下降、放電打火等問題。

2． 手動調節正常，自動不正常：若控制輸入4~20mA 電流不正常，需進一步檢查儀表；否則，需檢查

P1 電位器是否將電壓限幅調得太低，R1、R2 短路片是否接好。

3． 手動、自動調節都正常：判斷調壓器沒有問題。

十三．加熱器特性

十四. 不同負載的控制策略

1． 變壓器控制:a)變壓器的設計容量不足，造成當電流增加到一定程度時變壓器鐵芯飽合，導致電流劇增、波形畸變、損壞器件。需重新設計變壓器，或加負載最大電流限制功能。b)運行過程瞬間斷電后又上電等，造成上電時的磁通極性與剩磁極性（固有剩磁和瞬間斷電正在衰減的磁場）的“撞車”，產生危害性沖擊電壓、電流。所以電感負載尤其是變壓器，應采用上電緩起動，逐步順磁和緩關斷逐步衰減磁場。c) 變壓器為感性負載，窄脈沖觸發不可靠。脈寬可變直流觸發技術，能提供負載電流到達晶閘管擎駐電流的足夠時間，確�？煽坑|發。注：變壓器負載不能空載調試、運行。

2． 純金屬類：硅鉬、鉬絲、鎢、白金、石墨等負載冷態電阻小，低、中溫段需限壓和限流；隨著溫度增高，電阻按線性增大，在高溫段反而需增加負載電壓。RK16P 調壓器的電流限制功能，是專門為這類負載設計的。此外，帶有多組PID 和調節輸出限幅的儀表，也可控制負載電流。例如：島電的FP21、SR253、FP93 等可設計低、中、高溫區的調節輸出限制。

3． 硅碳棒: 一般采用緩起動> 1 分鐘或更長和電流限制，避開在700℃附近負阻的沖擊電流（新棒更明顯）。

4． 恒阻（泛指冷熱阻變化小的負載）：控制策略較簡單，可采用過零調功方式，克服調壓方式功率因數低、污染電網的缺點。周期過零（占空比控制），一般采用大功率SSR 實現。周波過零調功，負載電流以全正弦波為單位均勻分布，多臺設備運行時，總動力電流相對均衡（避免了周期過零方式電流集中），改善爐溫均勻性，避免了電流表撞針，重要的是：提高了電源利用率和避免電力設備增容，節電效果十分明顯。RK16P 是調功調壓一體化設計，既可調壓也能調功（周期和周波過零兩種方式），可滿足不同的控制策略。

十五.GBC2M-3 控制器的基本特性圖示:

十六.調功、調壓一體化技術(選件)

調壓方式具有負載電流沖擊小、適合變壓器控制等特點，但不可避免產生電源污染和降低電網功率因數。過零調

功方式避免了調壓方式的不足，但無法限制電流，負載沖擊電流較大，GBC2M-3的調功調壓功能提供了兩者優點的結合，

可根據負載情況方便地切換這兩種工作方式。

USER（U1）外部開關設置：開路時，為調功；短路時，為調壓。