中频熔炼炉的电气工作原理及常见故障的处理方法

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1、中频熔炼炉的电气工作原理及常见故障的处理方法　　江西新钢机械制造有限公司属于铸造兼机械加工行业，承担钢件、铸件、铸件产品的铸造，这些产品的熔炼浇铸均靠中频熔炼炉完成，中频熔炼炉共7台，分别为5t、3t、1.5t、0.75t、0.5t。它们的电气控制系统均大同小异、无两样，只是使用的关键器件如电抗器、晶闸管、电容、负载线圈大小、容量及参数不同而已。从上世纪九十开始使用至今，对中频炉的工作原理及使用条件、电气部件的使用寿命、使用环境、以及将要或已经出现的故障掌握得十分清楚，分析处理电气故障得心应手，在此，根据自己掌握知识及多年积累分析、处理中频炉电气控制系

2、统故障方法作一个总结，供同行参考借鉴。　　中频炉工作原理　　中频炉电源工作原理由国家电网提供的三相工频交流电源经过三相全控整流桥（器件采用晶闸管）整流形成电压可调的脉动直流电，经过电抗器LD滤波成平滑的直流电送到单相逆变桥（器件采用晶闸管），从逆变桥输出高于工频几十倍至几百倍的中频单相交流电至负载，其负载是由感应线圈（含加热炉料）及中频电热电容器组成的LC串并联振荡电路，该电路对负载的适应较强，运行稳定性可靠；其额定功率可以通过调节整流触发脉冲控制角来改变输出电压，以达到功率调节的目的；其输出频率由负载LC并联振荡器的谐振频率f决定，由于逆变桥触发脉冲

3、控制信号取自负载回路，所以当负载回路LC参数发生变化时，逆变桥输出频率也能相应发生变化，起到自动调频作用。　　中频炉常见故障分析及处理方法　　中频炉电气安装调试正常使用后，出现的故障主要体现在电气控制主回路、整流控制板、主板和逆变推动板上。常见故障一般情况下，可以把中频电源的故障按照故障现象分为完全不能起动和起动后不能正常工作两大类。作为一般的原则，当出现故障后，应在断电的情况下对整个系统作全面检查，它包括以下几个方面：　　开机设备不能正常起动　　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

4、管可能短路或开路造成逆变桥三臂桥运行。断电后，用万用表电阻挡（200?%R挡）分别检测逆变桥上的晶闸管阻值，其阴极—阳极、门极—阴极电阻，测量时晶闸管不用取下来。正常情况下，阳极—阴极间电阻应为无穷大，门极—阴极电阻应在10～50?%R之间，过大或过小都表明这只晶闸管门极失效，它将不能被触发导通。更换已穿晶闸管，并查找晶闸管未导通的原因。　　故障现象：起动时直流电流大，直流电压低中频电压不能正常建立。　　分析处理：补偿电容短路。断开电容，用万用表分别查找补充电容，若电容接线端对外壳阻值较小时，该电容短路，将其更换。　　故障现象：重载冷炉起动时，各电参数

5、和声音都正常，但功率升不上去，过流保护。　　分析处理：炉体绝缘阻值低或短路，用兆欧表检测炉体阻值，排除炉体的短路点；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。　　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。　　分析处理：负载开路，检查负载铜排接头是否可靠，水冷电缆是否完好即可排除故障。　　故障现象：更换晶闸管后一开机就烧毁晶闸管。　　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

6、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。　　设备能起动但工作状态不对　　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：触发脉冲丢失；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；双脉冲触发电路的脉冲时序不对或脉冲丢失；晶闸管的控制极开路、短路、接触不

7、良等造成。解决方法更换触发电路板（主电路板）或更换晶闸管即可解决。　　故障现象：设备能正常顺利起动，当功率升到某一值时过压或过流保护。　　分析处理：分两步查找故障原因，首先将设备空载运行，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，或电路某部分打火造成的造成的；从这方面着手查找即可排除故障，将不合格补偿电容或晶闸管更换、或排查打火点即可解决故障。其次电压能升到额定值，可将设备转入重载运行，观察电流值是否能达到额定值；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

8、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的干扰。　　设备正常运行时易出现的故障