中頻電源在運行中可能會出現(xiàn)這樣那樣的故障,我們可以把故障分成幾個部分加以區(qū)分。1)整流部分的故障 2)逆變部分的故障 3)保護部分的故障。下面我們將介紹這三個部分,特別是老的中頻電源裝置(包括其他廠家的中頻裝置)出現(xiàn)的幾種典型故障原因及排除方法,供大家參考。
故障原因是整流橋六只可控硅的一只不導通造成的,用示波器可以看到如圖17(b)三相整流橋的輸出波形。大部分是觸發(fā)脈沖到可控硅導線接觸不良或斷線引 起的。用萬用表R1Ω擋測量主控板觸發(fā)脈沖輸出端的正向電阻值是否在20Ω左右,如大于40Ω可能是接觸不良,阻值很大就是斷線。但也不排除可控硅控制極 內部斷線及老化的可能。此種故障從儀表可以看出中頻電壓和直流電壓的比值很高。在檢修中要和其它近似現(xiàn)象加以區(qū)分,避免走些彎路。
故障原因;1)三相電缺相,2)快速熔斷器燒毀,3)控制回路電源燒保險使同步電源缺相,4)電力變壓器高壓保險燒毀造成的?;謴秃蠹纯烧9ぷ鳌?/div>
4 設備在開機時,功率電位器旋動就是功率,沒有小功率。
此故障突出表現(xiàn)在老中頻裝置中,最容易出現(xiàn)。原因是功率電位器內部斷線所造成的,更換新的電位器即可恢復正常工作。
二 逆變電路出現(xiàn)的故障
1 中頻功率上不去。
1)中頻裝置只能在低功率下工作,當直流電壓Ud調高時,過流保護動作。故障原因是負載交流等效電阻偏小。尤其是爐子到了后期爐襯厚度減小,啟動后往往 是直流電壓小,電流大,中頻電壓也小,換流比較困難,逆變器容易,功率升不上去,此時適當加大tf,即調大電流信號瓷盤電位器。待爐料熔化后再恢復 ic至正常值。另外感應線圈匝間絕緣不良,電壓低時可以工作,中頻電壓高時絕緣擊穿造成匝間短路,交流等效電阻迅速減小,逆變容易。處理的辦法是扒掉 爐襯,搞好感應圈的絕緣便可正常。
2)直流電壓和中頻電壓都很高,而直流電流卻很小,當直流電壓升到值時中頻功率還很低。故障原因是新打的爐襯爐壁較厚使負載交流等效電阻偏大,則啟動后Ud大,Id小,中頻裝置不能滿足功率輸出。此時應加大補償電容器的容量使等效電阻得以匹配。
2 設備啟動困難
在較低功率下發(fā)生故障,中頻電壓高于直流電壓幾倍,電流很大,機器發(fā)出較低頻率的聲音,功率表指示很低。此種故障原因是逆變橋中的一組可控硅關不斷或短 路,老化造成的。特別是較老的中頻裝置最容易出現(xiàn)此現(xiàn)象。我們從圖18a中假設4號橋臂關不斷,則4號橋臂SCR電壓U4的波形就是一條直線,見圖 18b.這時1號與2號橋臂可以正常換流,波形也是正常的,而3號橋臂的可控硅電壓U3波形如圖18b在t1時刻3號橋臂導電,照理講他應導電半個周期, 但是由于t2時刻以后負載中頻電壓改變方向,t2以后負載電壓的極性如圖18a所示,而4號橋臂又關不斷,因此t2時刻3號橋臂因開始受反向電壓而截止, 所以3號只是在t1~t2期間導電,3號在t2截止后,因4號始終導電,則U3電壓就是負載中頻電壓波形。而3號橋臂的這個波形是4號關不斷或短路所致, 不應誤認為3號橋臂SCR有問題。這種故障往往事先有一個可控硅關不斷引起,然后橋臂上串聯(lián)的另一個可控硅受全電壓,因此開關損耗增加,溫升增高,關斷時 間加長,造成可控硅關不斷。
3 功率在較低時勉強能工作
但中頻頻率降低,電壓低電流很大,升高功率時逆變失敗,過流保護動作。這種故障通常是橋臂中串聯(lián)的兩個可控硅中有一個不導通,是整個橋臂不能導電。用示 波器可以看出,見圖 19 ,如果3號橋臂導不通,則4號橋臂無法關斷,用示波器觀察U4也是一條直線,3號橋臂的電壓等于負載電壓,所以U3波形是正弦波。應該注意,現(xiàn)在U4 波形也是一條直線和上一種故障一樣,但是現(xiàn)在故障的根源不在4號橋臂上,而是在3號橋臂上。檢查的方法是1)用示波器檢查橋臂上有沒有觸發(fā)脈沖及幅度。 2)用萬用表檢查可控硅控制極與陰極之間的電阻,是否開路和短路。3)如果是觸發(fā)脈沖的問題,應調換主控板,如果是可控硅的問題,應調換可控硅。4)在實 際運行中,感應圈的一端與爐殼短路同樣也會造成近似以上故障現(xiàn)象,用示波器觀察各橋臂波形與上述一樣,一組波形是近似正弦波,另一組的波形是直線。
4 在電容升壓線路的裝置中不能啟動,改為不升壓線路空爐勉強
能啟動,啟動成功前直流電抗器發(fā)出一陣哼哼聲,然后基本正常。
這種現(xiàn)象一般是逆變可控硅性能不好造成的,有些可控硅在制造出廠時檢測失誤,標注參數(shù)與實際不一致。檢查的方法是先按不升壓線路連接,緩慢啟動電源,用 示波器觀察可控硅的管壓降,在臨近啟動狀態(tài)有問題的可控硅管壓降是跳動的正弦波。查出問題所在,調換可控硅即可正常工作。在實際運行中有些可控硅關斷時間 長,用樣會造成不能啟動,在出現(xiàn)故障時要細心觀察鑒別區(qū)分解決。
5 中頻電壓升到700V時系統(tǒng)保護動作
這種故障一般出現(xiàn)在逆變橋的可控硅其中的一只反向耐壓降低所造成的。用萬用表測量陽極與陰極之間的正反向阻值,能看出正向阻值很大,反向阻值只有30KΩ以下,調換可控硅即可正常工作。
6 中頻電壓升到500V時直流電抗器發(fā)出
較低沉的砰砰聲,再升功率過流保護動作。
此現(xiàn)象是逆變觸發(fā)脈沖變壓器性能下降造成的。在中頻電壓較高時形成容性漏電,擾亂觸發(fā)脈沖的定位形成,使逆變觸發(fā)定位變化,造成逆變換流失敗。處理此故障難度較大,應將所有逆變觸發(fā)脈沖變壓器更換。
7 裝置在運行中爐料溫度在1000oC以下
能正常工作在1000oC以上過流保護動作。
1)冷卻循環(huán)水溫度過高,原因是用戶的冷卻循環(huán)水池受場地的限制,造的較小特別是夏天的氣溫較高更加促使水溫的上升,使逆變硅的性能改變,關斷時間加長,不適應回路的頻率變化造成換流失敗,使過流保護動作。
2)可控硅的關斷時間長造成的,因為爐料在低溫時導磁率較高,磁感應強度大,感應圈的電感量較大,在電容量不變的情況下諧振頻率較低,可控硅的關斷時間 尚能適應工作要求。當爐料溫度升到1000oC以上時導磁率變小,感應圈電感量減小,諧震頻率增高對可控硅的關斷時間要求提高,關斷時間長的可控硅不能勝 任換流的要求,使逆變失敗,造成過流保護動作。
3)處理的方法是;
1)加大循環(huán)水的噸位使散熱良好。
2)在阻抗允許的情況下,增加電容補償,降低諧振頻率。
3)阻抗已不能改變的情況下,調換關斷時間短的可控硅是。
8 裝置空爐啟動后直流電抗器發(fā)出連續(xù)噔噔噔
響聲,中頻電壓升到500v左右時過流保護動作。
1)這種故障是逆變回路阻容保護電容器漏油使損耗太大造成的,因為在工作中故障保護電容在中頻電壓下相當于短路,只有更換新的保護電容才能排除故障。
2)橋臂可控硅性能不良引起換流不正常,但電抗器響聲更大些!
3)中頻電壓互感器或電流信號互感器內部有擊穿或接觸不良,造成逆變工作不穩(wěn)定現(xiàn)象,電抗器同樣有較大異常響聲。
4)逆變脈沖變壓器內部絕緣不良,同樣如此。在通常的檢修方法中考慮到電抗器有異常聲音,往往誤認為是整流部分故障,實際不然。用示波器觀察整流橋直流 輸出端波形如圖17(a)的波形。波形中明顯看出有短暫短路現(xiàn)象。它與整流橋一個可控硅不導通的波形如圖17(b)不同。前者缺口較窄,后者缺口較寬。在 實際修理中只要發(fā)現(xiàn)以上波形,可以肯定是逆變部分故障造成的,不要去整流部分盲目的找問題!走些不必要的彎路。在處理的過程中一定不要盲目,認真分析查找 故障原因所在加以妥善處理。
三 保護部分產生的故障
1 裝置不定期燒逆變硅。
此故障一般是過流過壓系統(tǒng)出問題造成的。應著重檢查5/0.1電流互感器和中頻電壓互感器的內部繞組是否斷路。因為線徑較細容易受環(huán)境不良氣體腐蝕造成 斷線。其結果使過流限流過壓限壓保護失效,一旦爐子系統(tǒng)出現(xiàn)瞬間不良原因使電流電壓瞬間突變,超過可控硅的額定電流和耐壓值而造成燒硅。
2 裝置定位連續(xù)燒硅,
特別是應用多年的裝置或循環(huán)水質較差的用戶。往往是燒硅后不做詳細檢查盲目換硅,其結果是換上又燒!此故障不外乎三個原因
1)與燒硅位置相關連的阻容保護電阻斷線,電容干枯失效有關,應檢查換之。
2)相應位置的脈沖變壓器絕緣不良或控制極接線接觸不良引起的燒硅。接線焊牢或換新的脈沖變壓器!
3)可控硅散熱器(俗稱水套)內部腐蝕嚴重或水垢太厚引起散熱不良造成燒硅。處理的辦法是用鹽酸沖洗,但鹽酸沖洗的次數(shù)多了會把水套內部腐蝕壞,進水在水套內部不循環(huán)直接從出水口流出,造成通水良好的假象反復燒硅!是換新的水套。
以上講的故障現(xiàn)象,大部分是老中頻最容易出現(xiàn)的,新中頻裝置故障較少發(fā)生,可能會在長途運輸中造成個別接線松動,引起接觸不良的故障。所講故障現(xiàn)象及檢查排除方法僅供參考,望不要照搬!
四、溫度控制原理及使用
1.基本原理:
原理圖如附圖所示,此板包括溫度控制兩部分、溫控輸入信號采用0~20mA標準電流信號。電流信號通過R52變成電壓信號取出來,然后再和W動端電壓進 行運算,由集成塊U1D放大輸出,輸出電壓值有W動端電位高低來決定溫控電路中,溫控輸入0~20mA電流信號通過R52變成電壓信號和外接電位器動 端電位的高低進行比較,它兩者的壓差,通過U1D進行放大,使輸出電壓發(fā)生變化,變化的范圍有R54、R51決定,一般在出廠時已整定在10倍左右,設 UR52和UW2之間的壓差是0.1V,U1D輸出端的電壓應在1V左右。在正常工作中給定輸出BH點是低電位,溫控投入后,輸出的是高電位,中頻電源輸 出的功率向低發(fā)展。達到溫控的目的。溫度的高低,有W動端電位高低決定,一般情況下溫度指示的高低W值相應的調整即可。
二、安裝與調試:
使用前,先將主控板調好,然后接上溫控儀表,外接6.8K電位器啟動電源使功率在合適的范圍,調外接電位器,觀察功率情況及溫度指示情況,此時溫度應在一定范圍內保持不變,功率表應有上下擺動現(xiàn)象。調整溫控電位器是溫度達到設定值即可。
海山機電中頻爐設備具廣泛應用于鑄造行業(yè)、鍛造行業(yè)、熱處理行業(yè)、石油機械行業(yè)、礦山煤礦機械行業(yè)、鋼管、不透鋼行業(yè)、機械、熱裝配加工行業(yè)、冶金行業(yè)、汽車和汽車零部件、工程機械等行業(yè)產品