中频炉故障分析

1、烘炉一段时间后,停机不好启动故障现象:对新熔炼炉或打结的透热炉,在开始烘炉可以启动,电 压可以升高达到最大值,但烘炉一段时间后,停机后再也不好启动, 起来后电压也升不高,有时自己停振或过流。故障分析及处理:这种故障多数是感应器匝间有问题。a . 对刚打结好的熔炼炉, 由于打结料在烘炉时会产生大量的水分, 故使感应器匝间聚集了大量的水珠, 造成匝间绝缘降低, 此时烘炉电 压不应很高,待烘干后再提高电压。b . 有的感应器线圈没有浸绝缘漆就直接用打结料打结, 这种炉子 更要注意烘炉时的水分多少。c . 有的打结的透热炉在使用一段时间后, 打结料会出现微小的缝 隙, 此时如果感应器绝缘没有处理好,

2、就会有少量的氧化皮进入感应 圈的匝间,造成匝间短路, 易产生过流现象。最好感应器线圈用云母 带缠绕再浸漆、烘干,最后打结电抗器声音大、沉闷,升压时不稳定,颤抖故障现象:设备可以启动, 但电压升不高, 电抗器声音特别大、 沉闷, 电压升起时很不稳定,有颤抖。不时有过流或过压故障,有时甚至烧 坏逆变管,但断开逆变电路整流部分是好的。故障分析及处理:这种故障多数是电抗器有问题。a .电抗器的电感量比正常的大,出现磁路饱和,起不到续流滤波 作用, 也不能隔开交流和直流端的电流, 电抗器线圈匝数比正常的多。 b . 电抗器气隙板比正常的要薄, 电感量变大, 此时要加厚气隙板。c .电抗器的线圈匝间有渗水

3、、匝间绝缘降低出现打火放电现象。 设备可启动,但电压升不高,易产生过流过压故障故障现象:设备可以启动, 但是电压升不高, 易产生过流或过压故障, 同时可以观察到缺相故障灯一闪一闪。故障分析及处理:这与上面 3号故障有相似处,但又不同。这是 三相进线电源有问题。a . 进线接触器有一个触头接触不好, 在加电压时, 衔铁吸力减弱, 造成缺相。b . 大功率的电源, 进线断路器有一个触头接触不好 c . 从 4号、 6号、 2号整流可控硅引入的同步信号线 K4、 K6、 K2线接触不良。 d .高压端有触头接触不好,有拉弧放电现象。直流电压升到 500V 以上后,直流电压反而下降故障现象:启动和运行

4、正常, 当直流电压升到 500V 以上后, 直流电压反而下降,出现波动,甚至过流,有时烧断快熔。故障分析及处理:这是整流移相电路的问题:a .控制板上的零线未接。控制板上的同步信号电路有的需 要零线,如果缺少,就会出现移相偏差,导通角 超过 0°,出现上 述现象。b .用户没有将零线接入柜体或零线虚接。c .整流电路的 w4电位器 (调节 150° 有问题,当调节过量时, 导通角 超过 0°。有时控制板上前端给定电路有问题时,也会出现 导通角 超过 0°。升压时易过压,或过压、过流同时出现故障现象:容易启动,但升电压时容易过压,有时过压、过流 同时出现。

5、故障分析及处理如下。a .启动时容易过压,说明逆变引前角过大,造成逆变毛刺电压 过高,易使过压保护动作。 在扫频电路中,过压后有使逆变桥直通放 电功能,此时如果电流也大,则过流保护也会动作。b .电源柜体内部的主电路有虚接、绝缘降低、打火现象。c .负载线圈或电容器有虚接、绝缘降低、打火现象。d .逆变晶闸管触发有不可靠因素,连线松动或门极中频启动后频率高是什么原因故障现象:能启动, 启动成功后频率比原来高许多,有时不好 启动。故障分析及处理:这多数是负载问题。a .负载线圈匝间有短路现象,可能线间搭接或有导电铁屑、铜 丝等。b .负载电容器有柱子开路,或电容连接线有严重打火,造成内部容量发生

6、变化引起泄放电感发热的原因是什么?故障现象:在升压负载中泄放电感发热甚至烧坏。故障分析及处理:引起泄放电感发热的原因有以下三点。a .在上例故障分析中,如果串并联组电容器的容量差别很大,会 造成直流电荷释放的电流增大,若泄放电感的容量较小就会引起发 热。b .逆变脉冲不对称。逆变器对逆变脉冲的要求是两组脉冲互差 180°,如果逆变脉冲互差不是 180°,则逆变输出电压的正负半周 的时间也不一致,导致补偿电容器在一个周期两次充电的时间不一 致, 那么时间长的半周给电容器充的电还未放完时, 时间短的半周已 开始给电容器充电, 在电容器上就积累了一定电荷。 逆变电压正负半 周的时

7、间差别越大,直流电荷就越高,流过泄放电感的电流就越大, 当电流达到一胄程度时, 泄放电感就会引起发热现象甚至烧毁。 所以, 当泄放电感发热时, 一定要仔细检查逆变脉冲的对称度, 如果不对称 就应分析原因,检查逆变脉冲形成电路,解决逆变脉冲不对称现象。 在逆变脉冲形成电路中, 两路脉冲形成电路是对称的。 如果出现逆变 脉冲不对称,一般可能是由电容器容量、电阻阻值变化引起,也可能 是集成电路内部参数变化引起。c .逆变可控硅有一只烧坏。当一只逆变可控硅烧坏后,设备常常 可以启动,这时如果不注意观察设备的运行状态,让设备带病工作,中频输出电压波形是畸变的波形。 通过上面的分析,可以看出, 泄放电感流

8、过的电流很大,引起其发热或烧坏。烧中频变压器是什么原因故障现象:中频变压器烧坏, 更换后启动设备依旧烧坏中频变压 器。故障分析及处理:这种故障常见于在采用升压负载的设备上, 主 要是因为泄放电感虚接开路引起的。 在升压负载中, 串联电容器组和 并联电容器组两端的电压不可能绝对一致,在两组补偿电容器放电 时,由于端电压不一致,其放电时间的长短也不一样,则电压高的放 电时间慢, 而这组电容器还没有完全放电完成时又开始充电过程, 在 此电容器组上就会积累直流电荷, 这些直流电荷要通过泄放电感进行 释放, 如果泄放电感开路, 电容器上积累的直流电荷就会通过中频变 压器释放, 由于中频变压器的容量很小,

9、 承受不了这么大的电流流过, 引起中频变压器烧坏。启动设备时,主开关跳闸或过流保护故障现象:启动设备时,当打开中频启动开关,主电路开关保护 跳闸或过电流保护。故障分析及处理:a .功率调节旋钮在最高位置。除淬火负载,其他负载要求设备 在启动时将功率调节旋钮放在最小位置, 如果不在最小位置, 就会因 电流冲击太大而过电流保护或主电路开关保护跳闸。b .电流调节器故障,尤其是电流互感器损坏或接线开路时,启 动无电流反馈抑制,直流电压就会直接冲到最大 (=0° ,直流电流 也会直接冲击到最大值,造成过电流保护或主电路开关跳闸。处理方法:检查电流互感器是否损坏; 电流互感器至电路板的接 线是

10、否有断线情况;电流调节器部分是否有元器件损坏、开路现象。可控硅烧坏的原因有哪些故障现象:频繁烧坏晶闸管元件,更换新晶闸管后,马上烧坏。 故障分析及处理:这是一种维修比较困难的故障现象。晶闸管的 价格比较昂贵, 而烧坏晶闸管却让人防不胜防, 所以在维修这类故障 时要格外小心谨慎。烧坏晶闸管有以下原因。a .晶闸管在反相关断时,承受反向电压的瞬时毛刺电压过高。 在中频电源的主电路中, 瞬时反相毛刺电压是靠阻容吸收电路来吸收 的。 如果吸收电路中电阻、 电容开路均会使反相毛刺电压过高烧坏晶 闸管。在断电的情况下用万用表测量吸收电阻阻值、吸收电容容量, 判断是否阻容吸收回路出现故障。连接线松动也会产生

11、高压。b .负载对地绝缘降低。负载回路的绝缘降低,引起负载对地间 打火,干扰了脉冲的触发时间,或在晶闸管两端形成高压,烧坏晶闸 管元件。c .脉冲触发回路故障。在设备运行时如果突然丢失触发脉冲, 将造成逆变晶闸管开路, 中频电源输出端产生高压, 烧坏晶闸管元件。 这种故障一般是逆变脉冲形成的电路故障, 可用示波器进行检查, 也可能是逆变脉冲引线接触不良, 可用手摇晃导线接头, 找出故障位置。 d .设备在运行时负载开路。当设备正在大功率运行时,如果突 然负载处于开路状态,将在输出端形成高压烧坏元件。e .设备在运行时负载短路。当设备在大功率运行时,如果负载 突然处于短路状态。 将对晶闸管有一个

12、很大的短路电流冲击, 若过电 流保护动作来不及保护,将烧坏晶闸管元件。f .保护系统故障 (保护失灵 。晶闸管能否安全,主要是靠保护系 统来保证的,如果保护系统出现故障,设备稍有一点工作不正常,将 危机到晶闸管安全。 所以, 当晶闸管烧坏时对保护系统的检查是必不 可少的。g .晶闸管冷却系统故障。晶闸管在工作时发热量很大,需要对 其冷却才能保证正常工作, 一般晶闸管的冷却有两种方式:一种是水 冷,另一种是风冷。水冷的应用较为广泛,风冷一般只用于 100kW 以下的电源设备。通常采用水冷方式的中频设备均设有水压保护电 路, 但基本上都是总进水的保护, 若某一路出现水堵, 是无法保护的。 h .电

13、抗器故障。电抗器内部打火会造成逆变侧的电流断续,也 会在逆变输入侧产生高压烧坏晶闸管。 另外, 如果在维修中更换了电 抗器,而电抗器的电感量、 铁芯面积小于要求值,会使电抗器在大电 流工作时,因磁饱和失去限流作用烧坏晶闸管。i .换相电感有渗水、匝间绝缘降低引起电流不稳定。功率升到一定值时易过流保护,有时烧晶闸管故障现象:设备启动后, 当功率升到一定值时设备易过流保护动 作,有时会烧坏晶闸管元件,重新启动,现象依然如故。故障分析及处理如下。a .如果在刚启动后低电压下易产生过流,则是逆变引前角太小 而使逆变可控硅不能可靠关断产生的。b .逆变晶闸管水冷套内断水或散热效果下降,更换水冷套。有 时

14、观察水冷套的出水量和压力是足够的, 但经常由于水质问题, 在水 冷套的壁上附着了一层水垢, 由于水垢是一种导热性极差的物质, 虽 然有足够的水流量流过,但因为水垢的隔离使其散热效果大大降低。 其判断方法是:将功率运行在较低于该过流值的功率下约 10min ,迅 速停机,停机后迅速用手触摸可控硅元件的芯部,若感到烫手,则该 故障是由此原因引起的。c .槽路连接导线有接触不良和断线情况,检查槽路连接导线, 根据实际情况酌情处理。当槽路连接导线有接触不良和断线情况时, 功率升到一定值后会产生打火现象, 影响了设备的正常工作, 从而导 致设备保护动作。 有时因打火时会在晶闸管两端产生瞬时过电压, 如

15、果过压保护动作来不及, 会烧坏晶闸管元件。 该现象经常会出现过电 压、过电流同时动作直流电压、中频电压正常,直流电流小,功率低故障现象:设备运行时直流电压、中频电压均已达到额定值,但 直流电流小,功率低。故障分析及处理:该故障现象与故障现象的原因相反, 是由于 负载阻抗高引起的。a .负载补偿电容器的补偿量不足增加补偿电容器。b .槽路 (LC振荡回路 连接导线的节点接触电阻过大由于长 时间的使用, 其槽路铜排的连接处受灰尘的影响, 使其接触电阻增大, 造成负载的阻抗增高,出现此故障现象。直流电流已达额定值,直流电压和中频电压低故障现象:设备运行时直流电流已达到额定值, 但直流电压和中频 电压

16、低, 用示波器观察其中频电压波形, 波形正常且逆变引前角也正 常。故障分析及处理:该故障现象不属于中频电源故障,而是由于负 载的阻抗过低引起的,须对负载阻抗重新调整。a .在升压负载的电路中,由于串联补偿电容器的损坏将其拆除, 没有更换, 或者一味的要求高功率而无节制的增加补偿电容器, 使负 载的补偿量过补偿, 都会造成此故障现象。 解决方法是重新调整补偿 电容器的补偿量,使设备能在额定功率下运行。b .感应器有匝间短路现象。如果感应器有匝间短路现象,其负 载的阻抗也会随之降低。 匝间短路有两种可能:感应器的铜管直接短路;感应器的固定胶木柱严重炭化,由于炭具有导电特性,故造成感 应器匝间由于炭

17、化的胶木使匝间直接连接造成匝间短路。 解决方法是 排除匝间短路现象。中频炉启动无反应,控制板上缺相指示灯亮故障现象:设备启动时无任何反应,经观察,控制线路板上的缺 相指示灯亮。故障原因:快速熔断器烧断。一般快速熔断器都有熔断指示,可 通过观察其指示来判断熔断器是否烧坏, 但有时因快速熔断器使用时 间过久或质量原因,不指示或指示不明确,需断电或用万用表测量。 处理方法是:更换快速熔断器,分析烧断原因。一般烧断快速熔 断器的原因有 4种:a . 设备在长时间大功率、 大电流的条件下运行造成快速熔断器发 热,使熔芯热熔;b .整流负载或中频负载短路,造成瞬时大电流冲击,烧坏快速 熔断器,检查其负载回

18、路;c .整流控制电路故障造成瞬时大电流冲击,应对整流电路进行 检查;d .主令开关的触头烧坏或前级供电系统有缺相故障,用万用表 的交流电压挡测量每一级的线电压,判断故障位置。启动困难，电抗器震动大， 启动困难，电抗器震动大，声音沉闷 故障现象：启动困难，启动后直流电压最高只能升到 400V，且 电抗器震动大，声音沉闷。 故障分析及处理：这种故障是三相全控整流桥故障，其主要可能 原因如下。 a整流可控硅开路、击穿、软击穿或电参数性能下降，用示波 器观察各整流可控硅的管压降波形，查找出损坏的晶闸管后更换。当 损坏的晶闸管击穿时，其管压降波形为一条直线；软击穿时电压升到 一定时为一条直线，电参数下

19、降时电压升到一定值时波形发生变化。 如果出现上述现象，直流电流就会出现断流现象，造成电抗器震动。 b缺少一组整流触发脉冲。用示波器分别检查各路触发脉冲(最 好在晶闸管上检查，检查出没有脉冲的回路时，用倒推法确定故障 位置，更换其损坏元件。当出现这种现象时，直流电压的输出波头就 会缺少一个波头，造成电流断流，产生此故障现象。 c整流可控硅门极开路或短路。造成不能触发可控硅。一般 G K 间阻值在 1030。 中频设备启动困难，中频电压高， 中频设备启动困难，中频电压高，直流电流过大 故障现象：启动较困难，启动后中频电压高出直流电压的一倍以上， 且直流电流过大。 故障分析及处理如下。 a逆变回路有一只晶闸管损坏。当逆变回路有一只晶闸管损坏 11 时，设备有时也可启动，但启动后会出现上述故障现象，更换损坏的 晶闸管，并检查损坏原因。 b逆变可控硅有一只不导通，即“三条腿”工作。有可能此时 晶闸管门极开路，或与之相连的导线松动、接触不良。 c中频信号取样回路有开路或极性错