中频电源维修Word格式.docx

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流

压

整流触发无

脉冲输出

1．整流触发器稳压电源无电压输出

2．整流触发板接触不良

3．同步变压器有无损坏或虚焊

调功电位器断开

调节系统中封锁保护已损坏（339、4066）

编

低

个别整流桥臂KP管无触发脉冲

1．接插件接触不良或引起脱焊

2．部分整流触发器无脉冲输出

3．整流脉冲变压器损坏

（1）脉冲变压器线因断开

（2）脉冲变压器副边二极管短路

部分KP管触发功率高

部分KP管或熔断器已损坏

主电路接触器或空气开关（刀闸）接触不良

附：

脉冲相位的测量，用双踪示波器，在察看晶闸管的触发脉冲X围时，用示波器Y1通道的“正”笔接至1号晶闸管的门极，“负”笔接至阴极，这样在屏幕上出现1号晶闸管的脉冲，然后把示波器Y2通道的“正”笔接到同步变压器副边Ua相的正端，“负”笔接至Ua相的负端，通过两个波形就可以确定脉冲的相位：

脉冲相位图

二、晶闸管无触发脉冲熔断器或晶闸管因触发功率不够都可能无法导能，使整流电路一个桥臂不能正常工作，从而使直流电压偏低。

用示波器对直流输出电压的观察，就可发现直流输出电压不正常，下图表示一个三相桥式整流某一桥臂不工作（α=30°

）的直流输出电压波形。

三、为了便于观察，现画出在正常情况下不同控制移相角的直流输出，电压的波形图以及管压降的波形图，画出这此波形作如下假定：

三相区线电压对称，六路触发脉冲均匀，不计换流重叠角以及电流始终连续，至此再重述一下三相全控电路对一般无源负载来说，下图中控制移相角α大于90°

时，直流电压Ud及管压降UT的稳态波形图是观察不到的，因此时电流连续的条件已无法达到。

无法达到一只在有源负载时有可能满足这一条件。

这一点在观察整流输出波形时应清楚地知道。

（1）α=0°

Ud=515伏

（2）α=30°

Ud=446伏

（3）α=60°

Ud=257伏（4）α=90°

Ud=40伏

（5）α=120°

Ud=-257伏（6）α=150°

Ud=-446伏

四、平波电抗器的常见故障：

莫过于线圈绝缘击穿。

这往往是电抗器结构设计和运行条件不良而导致的。

电抗器线圈用空芯铜管绕制的，在使用过程中，因水质较差，往往在水管内壁上引起水垢，水垢的常年积累，使冷却水量减少，甚至引起水管阻塞，从而导致线圈过热，使线圈绝缘老化加速，这是引起线圈绝缘破坏的一个原因。

另一个原因是在设计中流过是电流过大，超过铜管的截面承受的电流。

电抗器在使用过程中，如发现水路不畅，则宜用稀盐酸冲洗后，再用高压水（或气）冲刷。

另外在开机后，发现有异常声响时，可能是电路的故障，但电抗器本身层间或匝间短路等故障也有可能存在的。

此时可用示波器观看每匝线圈上电压波形是否正常，若某匝线圈上没有电压，则此匝线圈可能有某处短路，应更换或修复。

逆变器故障

一、逆变桥关不断

1．故障现象：

此故障如果在低功率输出时发生，则逆变可能照常进行下去，但工作也很不正常，这时装置发生的中频声音突然下降整流电流Id显著上升，整流电压Ua下降。

如图1－1（a）中四号桥臂关不断，则四号桥可控硅电压U4的波形就是一条直线（图1－1b）。

这时1号和2号桥臂可以正常换流，波形也是正常的，而3号桥臂的可控硅电压U3的波形如图1－1（b），在t1时刻3号桥臂导电，照理讲它应导电半个周期，但是由于t2时刻以后负载中频电压改变方向，t2以后负载电压的极性如图1－1a所示，而4号桥臂又关不断，因此t2时刻3号桥臂因开始受反向电压而截止，所以3号只是在t1～t2期间导电，3号在t2截止所后，因4号始终导电，则3号电压U3就是负载中频电压波形。

应当说明：

3号桥臂的这个波形是因为4号关不断所致，不应该误认为3号臂可控硅有问题。

2．故障原因及检查

（1）这种故障往往是先由一个可控硅关不断引起，然后桥臂上串联的另一个可控硅受全电压，因此开关损耗增加，温升提高，关断时间增长，造成可控硅关不断。

（2）故障根本原因：

是可控硅本身性能不稳定，可能测试当时可控硅的关断时间测量是合格的，以后逐渐变质。

（3）应检查4号臂所有可控硅的关断时间。

二、逆变桥一个桥臂不导通

1．故障现象

（1）如果在满功率输出时发生这种故障，则逆变立刻失败，过流保护动作。

图2-1

（2）如果在低功率输出发生这种故障时，则逆变可能进行下去，这时中频频率突然下降，Ua减小，id增大，见图2－1如果3号臂不导通，则4号臂也无法关断，用示波器观察U4也是一条直线，3号臂的电压等于负载电压，所以U3波形是完整的正弦波。

应该注意：

与上例相比，现在U4波形也是一条直线是和上例一样的，但是现在故障的根源却不在4号桥臂上，而是在3号桥臂上。

（1）在出现上述故障时，立刻用示波器观察故障，桥臂上有没有触发脉冲及触发脉冲的大小，以判断故障原因是不在触发系统。

（2）如是触发系统故障，不能发出脉冲，则将转换开关拨到“检查”位置，逐级检查触发系统各部分波形，查出故障点。

（3）可控硅控制极开路或短路以及控制极内阻过大，则即使有触发脉冲也无法使可控硅导通，这时用万用表检查查控硅控制极与阴极间的电阻。

（4）通常出现是桥臂中串联的两个可控硅中有一个不导通，则整流桥臂也就不能导通。

三、逆变桥相串联的一只可控硅关不断

当Id低时，中频装置声音很正常，Ud、Id、F、Ua仪表读数均在正常X围内，但升高功率时，主回路电流也随着增大，系统突然失控，保护动作。

2．故障原因

（1）可控硅外部散热情况不良，这可能是散热器面积不符合要求，冷却条件不符合规定。

（2）可控硅内部损耗增加，例如正向压降太大，引起平均损耗增加，或者由于工作频率高，使开关损耗增加，由图3－1所见，假定SCR2温度特性不良，当T>

T1时，额定正向转折电压Ubc将急剧下降，在t=t1时SCR2丧失阻断能力，提前导通而失控，（此时控制极并未加入触发脉冲），由于SCR1仍处于阻断状态，全部电压加到SCR1上，因而过压损失。

图3-1

四、串联的可控硅开通时间不一致。

当逆变器一投入工作时，用示波器观察两只要串联的可控硅发现V2在t1时刻提前导通，而V1在t1时刻承受全部电压。

2．故障原因

图4-1

（1）由于触发脉冲前沿不相同，造成开通时间不一致。

（2）触发脉冲前沿相同，但是两只串联的可控硅的触发灵敏度相差太远，则触发电压低的管子先导通。

由图4－1可见，假定SCR2先导通，则SCR1将在Δt时间内承受全部正向电压，可控硅可能因此过电压而损坏。

3．触决措施

（1）提高触发脉冲的前沿。

（2）选择触发灵敏度相近的元件串联应用。

五、串联的可控硅反向阻断特性不同

1．故障现象

当逆变器投入工作时，用示波观察两只相串联的可控硅反压U01、U02分配不均，见图5－1。

是因为toff不一致的可控硅元件相串运行，会产生直流偏移因动态分压不均，而导致系统失控。

由图5－1所示。

图5-1

假设由于SCR1、2由于导通变成关断，开始是由电容C向它们流过反向的换流电流，使SCR逐渐关断，但由于SCR的toff不一致，假设SCR1首先恢复阻断能力，这时电容中的换向电流便将沿C1、R和SCR2，L流过，同时向C1和C2充电，由于C1多充了ΔU的电压，使SCR1的反向电压比SCR2高，如图5－1b，Ua1大于Ua2显然，如果toff1和toff2差别越大，当toff1和toff2的差别大到一定程度，使to<

toff时SCR2便不能关断，当SCR2一旦承受正向电压时，便丧失阻断能力系统失控，全部电压将加在SCR1上。

SCR1将因此过压损坏。

但是在实际工作中又发现，即使用toff相同的元件相串联，有时候也会发现与上述相同的现象。

元件关断时间toff=tr+tg，其中tr为反向恢复时间，tg为控制极恢复时间。

元件在正向电流过零之后，经过了tr的时间，开始进入关断状态，外加反向电压开始加到元件上，当相串的元件tr不同时，将使恢复过程中SCR动态分压不均，即先进入关断状态，tr小的元件RC电路中，C多充了ΔU的电压，如果两只元件的tr相差越大，ΔU就越大由于ΔU的存在使后关断元件承受反向电压的时间缩短，当t2<

tg，则元件关不断，在正向电压下，重新外于导通状态，系统失控，臂上全部电压加到先关断元件；

后者，将因此过压损坏。

由于出厂元件的toff在标牌上有具体数据，而tr是不出现的，这除了到元件厂进行测试外，一般只能在装置上由试验选配。

负载回路的主要故障

负载回路包括感应炉（主要是感应圈）。

中频补偿电容器，中频变压器，连接母排和通水软电缆得等。

因此负载回路故障主要是由于上述元件失去原有指标而引起的。

负载回路产生故障时，会产生下列主要现象:

①中频电源无法启动工作；

②能启动工作，但到一定电压或电流时逆变失败,保护动作停机;

③能启动,但发生无规律的逆变颠覆;

④电源能正常工作但常发生烧毁逆变晶闸管现象等。

1．中频补偿电容器短路。

在并联逆变器中，中频补偿电容器与感应器并联，当中频补偿电容器短路时，造成负载回路短路，因此使负载回路不能产生振荡，使中频电源无法工作。

为了找出短路的电容器，可采用解脱试验法，即每次脱开两或三只中频补偿器，试验起动，当中频能正常起动后，说明脱下－这组中频电容器中有击穿短路的。

这时可用万用表10K档去测电容器两端，短路的电容器电阻为零，不能充上电压；

正常电容器当万用表一接上时为零，以后指针逐渐向高电阻端移动，一般电阻超过500KΩ以上的电容器是正常的。

2．中频补偿电容器耐压降低。

目前晶闸管中频电源采用中频补偿电容器主要型号为RWF0.75～180～1或RWF0.75～360～1等，它们的耐压都为中频电压750V。

当中频电容器耐压降低时，中频电源工作某一固定中频电压后逆变即失败。

查故障方法可同第一点，阻值小于500KΩ的电容一般耐压已降低。

3．中频补偿电容器开路。

当中频补偿电容器开路时，对中频电源正常工作没有多大影响，只是电源工作时频率比正常时高，这时只要再并几只新的中频补偿电容在槽路上，使频率达到正常值时为止。

4．感应器匝间短路。

当感应器匝间严重短路时，中频电源无法启动工作。

如感应器有两匝相碰，这时中频电源有可能启动，但频率较高，电流较大，功率稍升高就会造成逆变失败。

另一种现象是感应器松动，当小功率时电源无异常，但当功率增加时由于电流增加，使电磁力增加而感应器匝间互相吸动，或加料时振动等都造成匝间瞬时短路情况，这时由于运行参数突然改变，使中频电源声音异常。

造成上述故障原因一般是由于感应器在工作时断水，把感应器匝间绝缘严重烧损所造成的。

在平常工作前只要仔细检查是不难发现这些故障的，在判别较困难时可用完好的感应器来替换，以确定上述故障存在与否。

5．炉料穿过坩埚与感应器铜管短接，这种情况相当于变压器副边短路，也相当于感应器短路，使中频电源无法启动工作。

6．通水电缆断芯。

熔炼炉倒钢水时，通水软电缆与熔炉一起倾动而经常发生曲折现象。

特别是与熔炼炉的连接头和软电缆连接都用铜焊焊接，因此在焊接处易断裂。

多股软电缆的断裂过程是往往先断掉大部分后，在大功率运行时把未断的小部分很快烧断，这时中频电源会产生很高电压，如过压保护不可靠时，会损坏逆变晶闸管。

通水软电缆断开后，中频电源就无法启动工作。

如不检查出原因而反复启动时会损坏其它电气元件。

检查水冷电缆断芯与否，可先把软电缆与中频补偿电容器输出铜排脱开，测量时应把熔炉转到倾倒位置，使电缆吊起，这样使断开的芯线与接头彻底脱离，用万用表RX1档测量，不断时R为零，断开时R为无穷大。

这样才能正确判断断芯故障。

7．