晶闸管中频感应加热电源故障检测技术

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1、晶闸管中频感应加热电源故障检测技术闻绍巍康晓明刘静岩李万青沈阳铸造研究所110000摘要针对晶闸管中频感应加热电源的特点，提出了最直接、具体的故障检查程序和检测方法，并对各种故障现象加以分析。关键词中频炉故障现象检测方法晶闸管中频电源是一种将50赫兹工频交流电变为频率高于工频，低于10000赫兹中频交流电的静止式变频装置。它可为无心感应炉供电，用于黑色或有色金属的熔炼或铁水保温，也可与感应加热器匹配，用于金属的透热、淬火、钎焊等各种感应加热或者涂敷、清洗等需要低温加热的场合中频电源的工作原理为：釆用三相桥式全控整流电路将工频交流电整流为直流电，经电抗器滤波后,再由逆变器变换为中频

2、交流电，即采用所谓的交一直一交变频方式。负载由感应线圈和补偿电容器组成，连接成并联谐振电路。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，它也括以下几个方面：（一）电源：用万用表测一下主电路开关（接触器）和控制保险丝后面是否有电，这将排除这些元件断路的可能性。（二）整流器：整流器采用三相全控桥式整流电路,它包括六个晶闸管、六个脉冲取自主板。测量晶闸管的简单方法是用数字万用表电阻挡（2KΩ挡）测一下其阴极一阳极、门极一阴极电阻，测量时晶闸管不用取下来。正常情况下

3、，阳极一阴极间电阻应为无穷大，门极一阴极电阻应在10—40Ω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。（三）逆变器：逆变器括四只快速晶闸管和四只脉冲变压器，可以按上述方法检查。（四）变压器：每个变压器的每个绕组都砬该是通的，一般原边阻值约有几十欧姆，次极几欧姆。应该注意：中频电压互感器的原边与负载并联，所以其电阻值为零。（五）电容器：电热电容器可能被击穿，电容器一般分组安装在电容器架上，检查吋应先确定被击穿电容器所在的组。断开每组电容器的汇流母排与主汇流排之间的连接点，测量每组电容器两个汇流排间的电阻，正常吋应为无穷大。确认坏的组后，再断开每台电热

4、电容器引至汇流排的铜排，逐台检查即可找到击穿的电容器。每台电热电容器由多个芯子组成，外壳为一极，另一极分别通过多个绝缘子引到端盖上，一般只会有一个芯子被击穿，跳开这个绝缘子上的引线，这台电容器可以继续使用，其容量比原来减少芯子数分之一。电容器的另一个故障是漏汕，一般不影响使用，但要注意防火。安装电容器的角钢与电容器架是绝缘的，如果绝缘击穿将使主冋路接地，测量电容器外壳引线和电容器架之间的电阻，可以判断这部分的绝缘状况。（六）水冷电缆：水冷电缆的作用是连接电容器组和感应线圈，它是用每根直径Φ0.6&ndaSh;O0.8紫铜线绞合而成，外套夹布胶管，里面通以冷却水，它是负载冋

5、路的一部分，工作吋受到拉力和扭力，与炉体一起倾动而发生曲折，因此时间长后容易在柔性连接处断裂开。水冷电缆断裂过程，一般是先断掉大部分后，在大功率运行时把未断小部分很快烧断，这吋中频电源就会产生很高的过电压，如果过电压保护不可靠，就会烧坏晶闸管。水冷电缆断幵后，中频电源无法启动工作。如不检查出原因而反复启动，就很可能烧坏中频电压互感器。检查故障吋可用示波器，把示波器探头夹在负载两端，观察按启动按钮吋冇无衰减波形。确定电缆断芯吋先把水冷电缆与电热电容器输出铜排脱开，用万用表电阻挡（200&0mega;挡）测量电缆的电阻值，正常吋电阻值为零，断开时为无穷大。用万用表测量吋，应把炉体翻到

6、倾倒位置，使水冷电缆掉起，这样使断处彻底脱离，才能正确判断是否断芯。通过以上几个方面的检查，一般能查出大部分的故障原因，接下来可以接通控制电源，作进一步的检査。接通控制电源后，可以作下面几个方面的检查：1.将示波器探头接在整流晶闸管的门极和阴极上，示波器置于电源同步，按下启动按钮后即可看到触发脉冲波形，应为双脉冲，幅度应大于2V。按一下停止按钮，脉冲将立即消失。重复六次，将每个晶闸管都看一下，如果门极没有脉冲，说明故障出在传输线或主控板上。2.将示波器探头接在逆变晶闸管的门极和阴极上，示波器置于内同步，接通控制电源后可以看到逆变触发脉冲，它是一串尖脉冲，幅度应大于2V，通过示波器

7、的吋标读出脉冲周期，算出触发脉冲频率，正常吋应比电源柜的标称频率高约20%,这个频率称为启动频率。按下启动按钮后，脉冲的间距加人，频率变低，正常时应比电源柜的标称频率低约40%，按一下停止按钮，脉冲频率立即跳冋启动频率。通过上列检查，基本上能排除完全不能启动的故障。启动以后工作不正常，一般表现在下列几个方面：1.整流器缺相：故障表现为工作吋声音不正常，最大输出电压升不到额定值，iL电源柜怪叫声变大，这吋可以调低输出电压在200V左右，用示波器观察整流器的输出电压波形（示波器应置于