１．概述

　　欧姆龙（株）以实现"简单且高质量的温度控制"为目标进行着产品、技术的开发。1)敝公司备有多种输出设备，此次向大家介绍的是于2006年12月重新设计了的G3ZA型电力调整器。G3ZA型是通过与SSR组合来控制负载侧电力供应的电力调整器。电力调整器（意即控制电力供应的装置）有多种控制方式控制工程网版权所有，各种控制方式各有其特点。此次介绍的最佳循环控制具有改善功率因数的效果。本文将通过与G3PX（相位控制）的对比来介绍G3ZA（最佳循环控制）所具有的"功率因数改善效果"以及应用事例。

　　２．塑料制造与功率因数

　　2-1能源管理与塑料制造

　　从削减成本的观点出发，对制造行业来说控制工程网版权所有，减少制造所耗费的能源是重点所在。特别是在京都议定书签订之后，其重要性正在进一步加大。在塑料制造行业中，塑料的热加工通常需要消耗大量的电力、或者说能源。相信本文的读者中也有很多人正在致力于能源的节约。

　　2-2"功率因数改善的重要性"

　　在日本，特别对一些能源消耗超过一定限度的"能源管理指定工厂"2)，还必须承担"按照经济产业省令的规定，就能源的使用量和其他能源的使用状况以及耗能设备的安装及改造

报废状况，每年向经济产业省主管大臣汇报经济产业省令中所规定的事项"2)这一定期汇报的义务。功率因数就包含在这一报告内容的项目之中，作为反映能源使用效率的指标，是非常重要的项目。　

　　３．改善功率因数

　　3-1　引进最佳循环控制

　　目前，多数的电力调整器采用的是相位控制。由于不同的加热器有不同的特点，从确保各加热器输出特性的线性化和安全的角度出发，必须进行高精度的电力调整。表１中罗列了相位控制和最佳循环控制的特点。从中我们不难发现最佳循环控制和相位控制互有短长。但是，从能源管理的角度来看，相对于相位控制，最佳循环控制有着功率因数更好这一巨大的优势。

　　表１　最佳循环控制与相位控制的特点

　　3-2　最佳循环控制的应用

　　正如表１所示，最佳循环控制和相位控制互有短长，因此，在从相位控制转换到最佳循环控制时www.cechina.cn，有几点事项必须予以注意。接下来，本文将以卤素加热器为例，对这些注意事项进行介绍。下面列举两点作为注意事项的说明：

　　① 控制开始时有浪涌电流流入。

　　② 以低操作量进行控制时加热器Off的时间比相位控制时长。

　　①所列举的浪涌电流的问题，容易发生在卤素加热器之类电阻值受温度影响很大的加热器上。就这一问题，我们通过附加软启动功能来尝试抑制浪涌电流。在"6.用G3ZA型电力调整器控制卤素加热器"中我们还对抑制效果进行了验证实验。

　　另外，关于②所列举的低操作量时的加热器Off时间的影响，我们也进行了验证，确认了影响的程度。

　　４．何谓卤素加热器

　　所谓卤素加热器，就是利用卤素灯放射出的光作为热源的加热器。这种加热器通常使用电力调整器进行控制。这么做的理由之一是卤素加热器的内部电阻会发生变化。卤素加热器中使用了钨，钨的电阻率在室温下非常小，在高温下则变得很大，受温度变化的影响很大。比如后面讲到的实验中所使用的卤素加热器，相对于12A的额定电流www.cechina.cn，流入的电流为约160A，不同的温度下流经加热器的电流相差达到约13倍。

　　５．关于G3ZA型电力调整器

　　G3ZA型是一种可以选择以下3种控制方式的电力调整器。具备RS-485通信功能，可以连接EJ1型（多点温度调节器）以及PLC等上位机。

　　①　最佳循环控制

　　② 软启动最佳循环控制

　　③　三相最佳循环控制

　　６．用G3ZA型电力调整器控制卤素加热器

　　为了使各种加热器都能够方便放心地使用G3ZA型电力调整器控制工程网版权所有，敝公司开发了"软启动最佳循环控制"。

　　这里，我们使用卤素加热器这一具有代表性的特种加热器，进行实际的软启动最佳循环控制下的实验，对以下3点进行了验证。下面对实验结果进行说明：

　　① 控制开始时的浪涌电流的抑制效果

　　② 低操作量时的Off时间对温度产生的影响

　　③ 最佳循环控制的功率因数改善效果

　　6-1实验条件

　　图１所示为实验的系统结构。上位机(向G3ZA发出输出指令)采用EJ1型3)，使用RS-485通信从EJ1型向G3ZA型发送操作量，以控制输出操作量，可以通过串行传输操作量信号省去布线。SSR采用带过零触发功能的SSR（G3PA型）。（此处省略G3PX型的系统结构图。）

　　图1 G3ZA系统结构图示

　　6-2实验方法

　　分别以相同的操作量对卤素加热器（2.4ｋＷ）进行相位控制和最佳循环控制，测量电流波形、温度波形、有效电能、无效电能4项数据并进行比较。

　　最佳循环控制的代表机型采用G3ZA型，相位控制的代表机型采用G3