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中欧体育官方网站中频电源电气系统维护与检修
时间:2024-02-22 01:33点击量:


  中欧体育官方网站中频电源是一种静止变频装置,将三相工频电源变换成单相电源。对各种负载适应力强、适用范围广,主要应用于各种金属的熔炼、保温、烧结、焊接、淬火、回火、透热、金属液净化、热处理、弯管、以及晶体生长等。

  标准配置熔炼炉系列为:5kg(30kW)~5000kg(4000kW)

  中频电源的工作原理为:采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电,经电抗器平波后,成为一个恒定的直流电流源,再经单相逆变桥,把直流电流逆变成一定频率(一般为1000至8000Hz)的单相中频电流。负载由感应线圈和补偿电容器组成,连接成并联谐振电路。本文由广州晶泰电子科技有限公司整理发布。

  3.1、先进的重复启动功能,实现100%的成功启动 启动方式采用它激转自激形式的扫频式零压软启动方式,在整个启动过程中,频率调节系统和电流,电压调节闭坏系统,时刻跟踪负载的变化,实现理想的软启动,这种启动方式对可控硅冲击小,利于延长可控硅的使用寿命,同时具有轻重负荷均易启动的优点,尤其是炼钢炉满炉、冻炉均可轻易启动。

  3.2、尖端的技术,卓越的节能效果 控制电路采用了微电脑恒功率处理电路系统,加装了逆变Ф角自动调节电路,在运行过程中会随时自动监控电压,电流,频率的变化情况,并由此判断出负载的变化,会自动调整负载阻抗的匹配,达到恒功率输出,从而达到节时、节电提高功率因数的目的。

  3.3、完善的设计,促使电路的工作可靠 由于控制电路采用了CPLD软件设计,其程序输入由电脑来完成,其脉冲精度高,抗干扰,反应速度快,调试方便,具有截流,截压中欧体育官方网站,过流,过压,欠压,缺相,缺水,等多项保护功能,由于各电路元件始终工作在安全范围内,从而大大提高了设备的使用寿命。

  3.4、该设备能自动判断三相进线相序,无需分辩A,B中欧体育官方网站,C相序,调试极为方便。

  3.5、程序所用软件采用美国进口,电路板的制作全部采用波峰自动焊接,绝无虚焊现象,各种调节系统全部采用无触点式电子调节,无故障点,故障率极低,操作极方便。

  可控硅中频电源采用国际先进ISP工业模块控制,全数字化运算,硬软件可靠保护,功能更加齐全,适应于金属的熔炼、保温、透热、金属热处理、淬火、烧结等场合。负载由感应线圈和补偿电容器组成,连接成并联谐振电路。

  可控硅中频电源的基本工作原理,就是通过一个三相桥式整流电路,把50 Hz的工频交流电流整流成直流,再经过一个滤波器(直流电抗器)进行滤波,最后经逆变器将直流变为单相中频交流以供给负载,所以这种逆变器实际上是一只交流-直流-交流变换器。

  可控硅静止变频器电路中由变压器将三相工频电源降压后,供给变频器,在变频器内首先经三相桥式半控全波整流后,再经电抗器滤波,获得直流电源,该直流电源经单相桥式逆变器变为频率可变的中频电源,供给感应炉。

  3、逆变:滤波后的直流电,由单相桥式逆变线路,利用可控硅的轮番导通和关断,使直流电变成频率可调的中频电流。

  系统维护分为三大部分:水路系统,液压系统和电气系统,重点是电气系统的维护。

  实践证明:中频电源系统绝大多数故障的发生与水路有直接关系。因此,水路要求水质、水压、水温、流量务必达到设备规定要求。

  电气系统的维护: 电气系统必须定期检修,由于主回路连接部分容易发热,从而引起打火,出现许多莫名故障。

  中频炉出来故障最有效的方法是使用小电流实验来判断是整流电路故障还是逆变部分故障,小电流实验时,直流电压达不到513伏时,说明直流整流部分有缺相故障,检查具体是那个晶闸管故障,应采用断脉冲的方法来判断具体是那个晶闸管故障或者没有触发脉冲。

  如过整流电路正常。你就是根据启动来判断是不是三桥臂运行。三桥臂运行包过短路和断路。短路是指逆变晶闸管有击穿的现象。断路是指逆变晶闸管有断路即没有触发脉冲。但还要说,断路还有中频炉负载的断路。指中频炉水电缆的故障。通过上述步骤,可以迅速解决中频炉故障。

  这部分检测比较简单.一般电工根据断路器说明书和系统主回路图中的控制原理图即可检测.

  将主回路从滤波电抗器前级断开,在三相全波整流输出两端接一个500,500W的电阻性负载(常用3个或4个300W灯泡串联)。开机后,直流电压表应能指示在大约1.35×Ul位置(Ul:交流输入线 逆变和中频负载检测

  控制系统和整流部分正常后,接入逆变和中频负载,若不能正常开机启动,先检查主电路板接线后重新启动,若无法启动须更换主电路板,若还不能正常开机,应为逆变和中频负载有问题。其检测须逐个元件检测。

  万用表选电阻R*1挡,用红、黑两表笔分别测任意两引脚间正反向电阻直至找出读数为数十欧姆的一对引脚,此时黑表笔的引脚为控制极G,红表笔的引脚为阴极K,另一空脚为阳极A。此时将黑表笔接已判断了的阳极A,红表笔仍接阴极K。此时万用表指针应不动。用短线瞬间短接阳极A和控制极G,此时万用表电阻挡指针应向右偏转,阻值读数为10欧姆左右。如阳极A接黑表笔,阴极K接红表笔时,万用表指针发生偏转,说明该单向可控硅已击穿损坏。

  拆开电容器的连接铜排。用绝缘摇表测试各电容器每个柱子是否充放电,正常应能充放电。注意:选用的绝缘摇表电压不能大于电容器额定电压。用电感电容表测各电容器每个柱子容量值是否正常。

  中频电源广范应用于熔炼透热淬火焊接等领域,不同的应用领域对中频电源有不同的要求,因此中频电源的控制电路和主电路有不同的结构形式,只有在熟练掌握这些电路的基本工作原理和功率器件的基本特性的基础上,才能快速准确地分析判断故障原因采取有效的措施排除故障。在此仅对典型电路和常见故障进行探讨。

  1.1故障现象:起动时直流电流大,直流电压和中频电压低,设备声音沉闷过流保护。

  分析处理:逆变桥有一桥臂的晶闸管可能短路或开路造成逆变桥三臂桥运行。用示波器分别观察逆变桥的四个桥臂上的晶闸管管压降波形,若有一桥臂上的晶闸管的管压降波形为一线,该晶闸管已穿通;若为正弦波,该晶闸管未导通,更换已穿晶闸管,并查找晶闸管未导通的原因。

  分析处理:(1)逆变换流角太小。用示波器观看逆变晶闸管的换流角,把换流角调到合适值;

  (3)炉料钢铁相对感应圈阻值低,用兆欧表检测炉料相对感应圈的阻值;若阻值低重新筑炉。

  (3)中频变压器和隔离变压器是否损坏,特别要注意变压器匝间短路,重新调整电流负反馈量,更换已损坏的部件。

  (2)扫频电路有故障,用示波器观察扫频电路的波形和频率,排除扫频电路故障。

  1.6故障现象: 起动时各电参数和声音都正常,升功率时电流突然没有,电压到额定值过压过流保护。

  2.1故障现象: 设备空载能起动,但直流电压达不到额定值,直流平波电抗器有冲击声并伴随抖动。

  分析处理:关掉逆变控制电源,在整流桥输出端上接上假负载,用示波器观察整流桥的输出波形,可看到整流桥输出缺相波形,缺相的原因可能是:

  (2)触发脉冲的幅值不够宽度太窄,导致触发功率不够,造成晶闸管时通时不通;

  (1)先将设备空载运行,观察电压能否升到额定值;若电压不能升到额定值并且多次在电压某一值附近过流保护,这可能是补偿电容或晶闸管的耐压不够造成的,但也不排除是电路某部分打火造成的;

  值;若电流不能升到额定值,并且多次在电流某一值附近过流保护,这可能是大电流干扰,要特别注意中频大电流的电磁场对控制部分和信号线.设备正常运行时易出现的故障

  3.1故障现象: 设备运行正常,但在正常过流保护动作时烧毁多只KP晶闸管和快熔。

  分析处理:过流保护时为了向电网释放平波电抗器的能量,整流桥由整流状态转到逆变状态,这时如果幔120度;,就有可能造成有源逆变颠覆,烧毁多只晶闸管和快熔,开关跳闸,并伴随有巨大的电流短路爆炸声,对变压器产生较大的电流和电磁力冲击,严重时会损坏变压器。

  3.2故障现象: 设备运行正常,但在高电压区内某点附近设备工作不稳定,直流电压表晃动,设备伴随有吱吱的声音,这种情况极容易造成逆变桥颠覆烧毁晶闸管。

  (3)补偿电容接线桩螺丝松动,引起打火,补偿电容内部放电阻容吸收电容打火;

  (5)炉体感应线圈对炉壳/炉底板打火,炉体感应线圈匝间距太近,匝间打火或起弧。固定炉体感应线圈的绝缘柱因高温炭化放电打火。

  3.3故障现象: 设备运行正常但不时地可听到尖锐的嘀嘀声,同时直流电压表有轻微地摆动。

  分析处理:用示波器观察逆变桥直流两端的电压波形,一个周波失败或不定周期短暂失败,并联谐振逆变电路短暂失败可自恢复周期性短暂,失败一般是逆变控制部分受到整流脉冲的干扰,非周期性短暂失败一般是由中频变压器匝间绝缘不良产生。

  3.4故障现象: 设备正常运行一段时间后出现异常声音,电表读数晃动设备工作不稳定。

  分析处理:设备工作一段时间后出现异常声工作不稳定,主要是设备的电气元器件的热特性不好,可把设备的电气部分分为弱电和强电两部分,分别检测。先检测控制部分,可预防损坏主电路功率器件,在不合主电源开关的情况下,只接通控制部分的电源,待控制部分工作一段时间后,用示波器检测控制板的触发脉冲,看触发脉冲是否正常。

  在确认控制部分没有问题的前提下,把设备开起来,待不正常现象出现后,用示波器观察每只晶闸管的管压降波形,找出热特性不好的晶闸管;若晶闸管的管压降波形都正常,这时就要注意其它电气部件是否有问题,要特别注意断路器、电容器、电抗器、铜排接点和主变压器。

  中频炉维修分析处理:设备工作正常只能说明设备各部件完好,功率上不去,说明设备各参数调整不合适。影响设备功率上不去的主要原因有:

  (1)整流部分没调好,整流管未完全导通,直流电压没达到额定值影响功率输出;

  (5)补偿电容器配置得过多或过少都得不到电效率和热效率最佳的功率输出,即得不到最佳的经济功率输出;

  3.6故障现象: 设备运行正常但在某功率段升降功率时,设备出现异常声音抖动,电气仪表指示摆动。

  分析处理:这种故障一般发生在中频炉功率给定电位器上,功率给定电位器某段不平滑跳动,造成设备工作不稳定严重时造成逆变颠覆烧毁晶闸管。

  (2)逆变电路存在不对称运行,造成逆变电路不对称运行的主要原因来源于信号回路。

  (3)在电容升压电路中,串联电容与并联电容的容量相差太大,造成电压不均击穿电容;

  分析处理:设备运行时各电参数波形声音都正常,就是频繁过流。当出现这样的故障时要注意,是否是由于布线不当产生电磁干扰和线间寄生参数耦合干扰,如强电线与弱电线布在一起,工频线与中频线布在一起,信号线与强电线、中频线汇流排交织在一起等。

  故障现象:设备工作不稳定,电参数波动,设备有异常声音,频繁出现过流保护和烧毁快速晶闸管。

  分析处理:在中频电源维修中,直流平波电抗器故障属较难判断和处理的故障。直流平波电抗器易出现的故障有:

  (1)用户随意调整电抗器的气隙和线圈匝数,改变了电抗器的电感量,影响了电抗器的滤波功能,使输出的直流电流出现断续现象,导致逆变桥工作不稳定,逆变失败烧毁逆变晶闸管。随意调整电抗器的气隙和线圈匝数,在逆变桥直通短路时,会降低电抗器阻挡电流上升的能力,烧毁晶闸管.随意改变电抗器的电感量还会影响设备的起动性能;

  (2)电抗器线圈松动。电抗器的线圈若有松动,在设备工作时电磁力使线圈抖动,电感量突变,在轻载起动和小电流运行时易造成逆变失败;

  (3)器线圈绝缘不好。对地短路或匝间短路,打火放电造成电抗器的电感量突跳和强电磁干扰,使设备工作不稳定。产生异常声音频繁,过流烧毁晶闸管,造成线圈绝缘层绝缘不好.短路的原因有:a.冷却不好,温度过高导致绝缘层绝缘变差打火炭化;b. 电抗器线圈松动,线圈绝缘层与线圈绝缘层之间、线圈绝缘层与铁心之间,相对运动摩擦造成绝缘层损坏;c. 在处理电抗器线圈水垢时,把酸液渗透到线圈内,酸液腐蚀铜管并生成铜盐破坏绝缘层。

  分析处理:设备出故障烧毁晶闸管,在更换新晶闸管后不要马上开机,首先应对设备进行系统检查排除故障,在确认设备无故障的情况下,再开机,否则就会出现一开机就烧毁晶闸管的现象。在压装新晶闸管时一定要注意压力均衡,否则就会造成晶闸管内部芯片机械损伤,导致晶闸管的耐压值大幅下降,出现一开机就烧毁晶闸管的现象。

  (3)散热器经多次使用或压装过小台面晶闸管,造成散热器台面中心下凹,导致散热器台面与晶闸管台面接触不良而烧毁晶闸管;

  (5)快速晶闸管因散热不好温度升高,同时晶闸管的关断时间随着温度升高而增大,最终导致元件不能关断造成逆变颠覆,烧掉晶闸管;

  (6)晶闸管工作温度过高,门极参数降低抗干扰能力下降,易产生误触发损坏晶闸管和设备;

  以上只是中频电源系统常用的检测方法和常见故障,供用户参考中欧体育官方网站。由于中频电源系统比较复杂,其故障现象是多种多样千奇百怪的,对具体故障要做具体分析。本文由整理发布。必要时,须专业人员现场检测维修中频电源维修人员必须要具备相当的电路理论基础知识和丰富的实践经验。

  最后我们一定要切记在更换晶闸管后一定要仔细检测设备,即使在故障排除后也要对设备进行系统检查。