摘要：本文简要介绍了可控硅控制模块原理，通过实例介绍了可控硅模块在直流系统中的应用。
关键词：可控硅模块；系统改造
　　可控硅控制模块是根据控制系统功能，将可控硅分立元件、触发及移相电路、同步控制电路、电流反馈电路、电压反馈电路等全部功能集成在一个模块内，组成具有各种功能的直流控制系统模块。模块具有电路简洁方便、可靠和故障率低等特点，在直流控制系统的组建或改造中得到广泛应用。
一、用可控硅恒压整流模块改造西门子伺服系统
　　我公司有两台美国辛辛那提·米拉克龙公司制造的TC—BAR大型加工中心。其X、Y、Z、W等轴采用德国西门子交流伺服驱动系统，该系统由一个直流电源系统（型号6RA2968-6DV01—2A19）供电。两台加工中心经常发生伺服驱动失败（报警），故障相同，没有规律，直至机床无法工作。检查发现，故障由伺服驱动器供电的直流电源引起。该电路是西门子早期产品，故障率高，目前已不生产。1997年至2o02年更换3块主控板，花费近6万元，订购周期 3个月。因此对其直流电源部分进行改造。
　　原直流电源特点：（1）输入电压三相380V，额定输出电压300V（可调）、额定输出电流90A，随负载的变化可调；具有静态稳定和动态快速等优点。（2）外部连接使能信号和相关逻辑控制信号。经过市场调查和查阅相关资料，决定采用国产元件恒压可控硅整流控制模块，型号MSZ-HY-320（三相 380V320A）组成直流电源系统，见图1。

　　三相380V电源经快速熔断器接人模块的三个交流输入端子，交流侧采用阻容保护电路，保护模块内部的可控硅；模块的D型接口接线如图2所示。给定输入（10脚）采用积分电路，让系统的输出随积分时间上升而上升，防止突加给定造成的系统严重超调；保护电路的K。（过流）、K：（过热）的常开触点接至给定的输入端，一旦系统过热或过流即锁定输入，系统输出为零，起到模块保护作用。在调试中发现负载变化较大时，如在厂执行G00速度时输出超调严重（电压输出超过350V），造成伺服电路元件损坏。因此，在模块的输出端串人一个1．5Q300W的电阻，使系统超调时产生压降，保护驱动器的安全。使用中发现，该电阻对系统的快速性有些影响；但对抑制负载变化、保证系统稳定运行既简单又可靠。

二、用可控硅控制模块改造传统直流拖动系统
　　目前国内有大量的发电机一电动机组成的直流拖动系统和由分立元件组成的可控硅直流拖动系统。其中直流发电机一电动机组占地面积大、能耗高、效率低；而分立元件组成的可控硅直流拖动系统故障率高、可靠性差。可控硅控制模块集成了可控硅整流元件、触发及移相电路、同步控制电路、电流反馈电路、电压反馈电路等，同时还引出了速度反馈接口。
　　可根据系统性能要求，选配相应的可控硅控制模块和外围电路；经简单调试，即可组成具有较高性能、运行可靠的直流拖动系统。
1．俄罗斯龙门铣直流拖动系统改造
　　该机床是俄罗斯20世纪90年代早期产品，有四个直流电动机。其中工作台电机（电枢220V，75A；励磁220V，实际是固定他励110V），其余 3个铣削头电机（电枢220V，17A；励磁220V，实际是固定他励110V），由于系统运行十几年，故障日渐增多。
　　根据企业生产要求，确定改造方案。（1）保留原来机械传动部件和所有直流电动机；（2）采用直流双闭环控制系统。选用可控硅双闭环直流控制系统模块（MSZ—ZLTS一200和MSZ-ZLTS-55）组成两个直流驱动系统。为改善轻载和低速性能增加两个平波电抗器，为实现正反转增加四个（每套二个）直流接触器，增加中间继电器作为逻辑信号控制；转速反馈信号经整流桥整流接人相应端子，解决正反转信号易混乱问题。可控硅控制模块输入和输出均装置快速熔断器作过流和短路保护。
　　该系统接线安装容易、调试简单，总的改造费用1．2万元；从改造方案设计至系统安装调试共一个半月。系统运行后未发现故障。
2．双立柱镗床直流驱动系统改造
　　双立柱镗床的工作台和两立柱的移动分别由三个独立的直流驱动器控制，驱动电机4kW、220V磁220V。
　　改造方案：电枢控制采用可控硅直流双闭环控制模块，拟用励磁反向的办法控制系统的正反转调试过程中发现，利用两个继电器切换正反转时很容易失磁造成飞车。因此，用二极管整流固定励磁；用两个接触器实现系统的正反转。系统改造后，运行1年多基本无故障。
三、结论
　　综上所述，可控硅整流（恒压、恒流、恒流恒压）模块可组成各种性能不同的可控硅整流电源例如用于电瓶充电器，代替各种伺服驱动器的直流电源部分等；可控硅直流双闭环控制模块．可组成简单可靠的可控硅直流双闭环系统，或在设备改造中取代占地面积大、能耗高、效率低的直流发电机一电动机组；同时可取代分立元件组成的可控硅直流双闭环系统。可控硅智能控制模块可用于交流电动机的软启动等。