사이리스터 레귤레이터 란?
「"사이리스터 레귤레이터"은 실리콘 정류소자라 불리는 정류소자의 Switching 기능을 갖도록 한 특성을 이용한 것으로 일련의 "조작부"에서 교류 전원을 켜거나 끄는 전기 스위치입니다.
조절계 등 "제어부"에서 신호를 받아 전력 제어를함으로써 전기로의 온도를 제어합니다.
기계적 스위치와 비교하여 고속 스위칭 할 수 있기 때문에 정밀한 온도 제어가 가능하고 작동시 소음이 적으며 접점이 없기 때문에 긴 수명 등의 특징이있어, 산업계의 온도 제어 분야에서 널리 사용되고 있습니다 .
사이리스터 레귤레이터의 구성
사이리스터는 양극과 음극, 게이트의 3 개 부분으로 구성되어 있습니다.
게이트에 전류를 흘리면 켜지고 전류가 제로가되면 해제하는 성질이 있습니다.
이 성질을 이용하여 게이트에 전류를 흘리는 타이밍을 변화시킴으로써 교류 전원을 제어합니다.
교류회에는 정방향과 역방향의 양방향 전류가 흐르지만, 사이리스터는 한 방향으로만 전류를 흘릴 수 없기 때문에, 단상의 경우는 2 개의 사이리스터를 역방향으로 병렬 연결한 구성으로하고 있습니다.
삼상의 경우, 기본적으로 단상 사이리스터 레귤레이터 × 3 개 6 암 (게이트 = 암이 6 개)이지만, 또 다른 3 대 (게이트 = 암이 3 개)의 2 종류가 있습니다. 6 암은 3 암에 비해 제어성이나 변압기 부하와의 매칭, 유출 고조파 전류의 저감 등의 장점이 있기 때문에, CHINO제픔의 경우는 6 암을 표준 사양으로하고 있습니다.
사이리스터 레귤레이터의 종류
위상제어방식
위상 제어 방식은 사이리스터 (실리콘 제어 정류기)의 게이트 단자에 전류가 흘러 ON되는 시간 (위상)을 변화시켜 부하에 공급 전력을 제어하는, 즉 부하에 전력 공급 시간을 바꾸는 방식입니다.
분주제어방식
분주 제어 방식은 일정주기에서 통전 시간 (ON-OFF 시간)의 비율을 제어하는 방법입니다.
분주 제어 방식은 위상 제어 방식과 달리, 전원 전압의 제로 크로스 점 부근에서 사이리스터의 스위칭 (ON-OFF)을 하기 때문에 제로크로스 스위칭이라고도 하며 위상 제어 방식에 비해 스위칭시 발생하는 소음이 매우 작은 것이 특징이다.
ON시 히터에는 반드시 전원 전압이 인가되기 때문에 온도에 따라 저항값이 크게 변화하는 히터는 냉간시에 큰 전류가 흐르기 때문에 사용에 적합하지 않습니다.
니크롬이나 철 크롬 계 등의 저항 온도 계수 작은 히터의 온도 제어에 적합합니다
Feed-Back System
"위상 제어 방식"은 발열체 재질의 온도에 의한 전기 저항의 변화에따라, 또한 전압피드백형, 전력피드백형 전류피드백형의 3 종류로 나눌 수 있습니다.
• 전압 피드백형
전기 저항의 변화가 작은 발열체의 철 - 크롬, 니켈 - 크롬 등 경우는 전압 피드백 형태를 사용합니다.
상용 온도 : 약 600 ℃ ~ 1000 ℃
전류 피드백형
저온에서 전기 저항이 매우 작고, 가열시에 전기 저항이 6 ~ 12 배에 변화하는 발열체의 백금과 몰리브덴 등의 경우는 전류 피드백 형태를 사용합니다.
상용 온도 : 약 1200 ℃ ~ 1600 ℃
전력 피드백형
탄화 규소 (SiC) 등 발열 온도에 따라 저항이 변화하고 더욱 경년 변화에 따라 전기 저항이 초기 4배 가까이 저하하는 성향의 발열체의 경우, 전력피드백형태를 사용합니다.
상용 온도 : 약 1500 ℃ ~ 1800 ℃
히터의 온도와 저항값의 관계를 조사하여 위상/분주, 피드백 방식을 결정합니다. 트랜스 부하의 경우는 위상 제어 방식으로 하고, 피드백 방식은 히터의 저항 온도 계수로부터 결정합니다.
히터 전류를 계산합니다.
단상: 히터 전류=히터 정격 전력/전원 전압
3상: 히터 전류=히터 정격 전력/전원 전압/√3
히터의 제작 오차나 전원 전압 변동을 고려하여 히터 종류와 피드백의 유무에 의해 사이리스터의 전류 용량에 여유를 갖게 합니다.
니크롬계: 피드백 있음 ··· 계산값의 110% 이상
피드백 없음 ··· 계산값의 120% 이상
순금속계: 계산값의 120% 이상
탄화규소계 계산값계산값: 계산값의 120% 이상 사이리스사이리스
변압기 부하: 계산값의 130% 이상
이상의 사이리스터의 전류 용량에 가까운 큰 사이리스터를 선정합니다.
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