中频故障汇总.docx

中频感应电炉, 就其故障发生的范围来说, 主要可分为二大块: 一是控制部分, 二是主电路, 即包括补偿电容器、感应器在内的谐振回路与水冷电缆及母排等部分。就故障的种类来说, 主要有过电流、过电压以及输出中频功率低等。造成这些故障的原因是多种多样的, 下面将逐一分析。故障1. 控制电源打开后, 按启动按钮, 中频电源装置无反应产生这类故障的主要原因有:(1) 循环冷却水未打开或水压不够。这造成电接点水压表内的常开接点未接通, 中频柜内的整流电源板没有电, 即没有整流电压输出, 因而整流触发板及逆变触发板均无触发脉冲, 当然中频电源装置就没有反应。通常此时柜内的整流脉冲电压表、电流表均无显示。(2) 启动控制回路的时间继电器1KT 常开延时闭合触点损坏或启动延时时间过长或过短。正常的延时时间为3 5s, 如果延时时间过短,则主电路上的整流桥无法及时补充负载回路及电抗器消耗的能量(此补充能量由启动时撞击产生) , 那么由撞击形成的衰减波很快趋向于零, 于是启动失败。如果延时时间过长, 又会使启动电阻严重发热,而且还很可能使主电路的电流增长速度太快, 增长太大, 使换流时间拖得过长, 以至于超越了系统在这一阶段的换流能力, 启动也有可能不成功。另外, 如时间继电器常开延时闭合触点损坏, 控制极无电压, 则启动晶闸管V T 15 无法导通, 因而启动主回路晶闸管V T 11 因无触发脉冲也不能导通,就不可能有撞击衰减波产生, 也就不可能成功启动。(3) 启动变压器T 4 烧坏, 或T 4 的初级线圈的熔丝烧断, 以及启动接触器KM 2 触点未闭合或接触不良。启动变压器T 4 设计为短时工作制, 正常工作时间仅为几秒钟。如果连续多次启动则线圈严重发热。因此当KM 2 的主触头粘住或卡住时, T 4 的线圈很容易被烧坏。另外, 当T 4 初级线圈的熔丝9FU熔断以及KM 2 主触点接触不良时, 都可使启动触发回路无电, 因而启动时中频柜无反应。(4) 主回路预充磁电阻R623 烧坏或阻值变大。预充磁电阻R6 的主要作用是在启动前输送预磁化电流I d, I dU dR6 (U d 为启动时控制角为A时整流桥输出的直流电压; R 6 为启动时的预磁化电阻)。它使电抗器预磁化, 并在磁场内储藏一定的能量。逆变启动后, 由于负载电路的等效电阻比R 6 要小, R 6 中的电流(即预磁化电流) 便向负载转移, 及时向负载电路补给能量。如果预充磁电阻烧坏或阻值变大, 则向负载回路补充的能量消失或减少, 那么启动回路的衰减波就会很快衰减掉, 于是启动失败。R 6 由4 根108 200W 的绕线电阻两串两并组成, 其阻值仍为108 , 串并的目的是为了增加瓦数。( 5 ) 启动预充电电压达不到500V , 致使启动晶闸管V T 11 无法开通, 因而启动回路得不到能量。通常, 预充电电容器变质或漏电, 预充电回路的整流二极管VD10 损坏以及回路中某一点脱焊或虚焊都可造成这种故障。故障2. 按下启动按钮后, 听到中频声音, 随即逆变失败, 出现过流或过压过流和过压故障是中频炉最常见的故障, 其故障现象多种多样, 故障原因也各不相同, 其中过流故障又多于过压障。产生过流的主要原因有:( 1) 引前角B 调得偏小, 使逆变晶闸管换流时间tC 增大, 相应储备时间tB 减小, 因而逆变管换流发生困难, 产生过流, 使逆变失败。我们知道, tD= tC+ tB (其中tD 为引前触发时间,tC 为换流时间, tB 为储备时间)。只有当tB tq ( tq 为关断时间) 时, 才能保证关断的晶闸管恢复正向阻断特性, 使换流成功。当tB 因tC 的增长而减小时, 则换流时应关断的晶闸管由于未能恢复正向阻断特性而误导通, 产生直通短路, 最终导致逆变失败。(2) 自动调频回路及逆变触发回路发生故障, 导致触发脉冲发生紊乱及波形畸变, 逆变换流时该导通的管子未导通, 该关断的关不断, 结果形成短路,产生过流。正常情况下, 逆变桥对角线的脉冲应重迭, 且波形应清楚、整齐, 幅值、宽度都应符合要求。逆变桥相邻两组脉冲相位差应为180。本装置自动调频回路采用的是定时原则, 即调频信号取自中频电压、电流信号的合成。所得的合成信号为为电容器电容, iC 为电容器电流) , 送入逆变触发电路再经脉冲变压器送到逆变晶闸管。如果电压信号或电流信号因线路故障或受到干扰发生畸变或紊乱, 则合成信号势必不正常。如果逆变触发回路发生故障, 同样会使触发脉冲不正常(在相位、幅值、波形上)。因而使逆变管发生短路, 造成过流。(3) 左臂或右臂有一只逆变管特性变化, 不该导通时却发生正向转折, 致使逆变回路左臂或右臂发生直通短路, 造成过流。这主要是指某个逆变晶闸管热态特性不好, 在冷态时各特性参数均正常, 但一旦送电, 当中频电压达到某一数值时(300V 左右) , 即发生正向转折, 以致于由于直通而形成过流。(4) 感应圈发生对地短路或匝间短路。感应圈对地绝缘, 在不通水的情况下, 阻值应在2M 8 以上。如果通水, 用万用表测量, 则在5k8 以上(因水与地相通, 但有一定电阻)。感应圈发生对地短路或匝间短路, 大多数是由于炉衬渗漏铁液, 铁液冷却后感应圈与地连通及匝间连通, 造成短路引起。(5) 电容器发生相间短路或对地短路。中频电容器为电热电容器, 内通冷却水。当水路有水垢或异物时, 水流量大大减少甚至断流, 使电容器发热加剧而烧坏, 造成相间短路。如果电容器漏油严重, 则电容量大为减少, 同时也会使电容器发热激增, 发生相间短路。中频电容器外壳为一极, 直接放在由角钢焊接而成的支架上, 电容器支架用胶木座与电气网路的地面隔开。如果胶木座因潮湿、油污对地绝缘下降很多, 则很容易发生对地击穿而短路。上述二种短路都会造成过流。(6) 启动时, 由于整流触发回路故障, 整流触发脉冲不正常, 使A角变大, 则输出的直流电压太低,启动时撞击产生的振荡衰减波补充的能量太小, 使启动失败, 形成过流。一般说来, 中频电源启动时, 在一定的负载下,直流电压U d 的最低值和最高值有一定的范围, 即平常所说的启动范围, 一般为3080V。超出这个范围, 不是补充的能量太小, 就是主电路电流增长速度太快, 增长太大, 引起换流困难。( 7) 低通滤波器(DL ) 回路阻抗变大, 使逆变端晶闸管工作不对称及载流子积蓄效应所积累的静电荷未能及时放掉, 因而开通、关断特性变坏。关断不良导致逆变失败, 形成过流。低通滤波器类似于一个小电抗器, 用6mm 2 漆包线绕制而成, 接在负载部分, 与倍压电容器相并联, 与炉子感应圈相连通。作为当逆变端工作不对称时泄放晶闸管积累的静电电荷的通路。它与负载回路的连接导线, 其截面应是10mm 2 以上的铜线, 长度愈短愈好, 以减少泄放回路的阻抗, 保证静电电荷以一定的速率放掉, 确保逆变成功。有时静电电荷形成的电流很大, 会使低通滤波器严重发热以致烧坏。(8) 过流保护板中起保护作用的晶闸管特性变坏时, 其灵敏度增加, 当启动电流未达到过流整定值时便触发导通, 发出过流信号去封锁控制电源, 使逆变失败。(9) 对角线桥臂的逆变管有一臂因没有触发脉冲而不导通。这样, 开通的管子就关不断, 此时功率因数很低, 启动电流很大, 即产生过流保护动作。(10) 调功电位器接触不良, 使直流电压忽大忽小, 忽有忽无, 启动时对负载回路的能量补充就很不稳定, 这也往往容易造成启动失败而引起过流。产生过压的主要原因有:(1) 调频信号回路因导线烧断或接头松动而断开, 使换流引前角B+C2 变大(其中B为换流时t2 到t3 时刻的相角; C为换流时t1 到t2 时刻的相角) , 即U角变大, Co sU变小(Co sU为负载功率因数) , 则输出的中频电压U a 增大(因U a=1. 1U dCo sU) , 因此很容易引起过压。(2) 逆变桥中有一熔丝烧毁, 逆变端换流瞬间除了引起过流外, 还很容易引起过压。(3) 负载回路发生故障, 如感应圈和水冷电缆因炉衬渗漏铁液或断液而烧断, 则瞬间很容易产生高压。这是由于感应圈或水冷电缆断开后, 槽路不发生振荡, 负载回路只剩下电容器。电容器本身已充有一定的电压, 滤波电抗器中的能量再向电容器充电,势必产生高压, 引起过电压动作。(4) 过压保护板中起保护作用的晶闸管特性变坏, 灵敏度增加, 当电压未达到过压整定值时便触发导通, 产生过压保护动作。(5) 中频电源送电时加炉料, 炉口的铁块或回炉料一头与铁液相连, 一头与炉子的金属外壳(如平台或炉口铁圈) 相碰而打火, 产生的干扰信号影响控制电路, 引起过电压动作。(6) 中频电压互感器线圈对地绝缘下降, 存在不完全短路, 当中频电压上升到300V 以上时, 对地完全短路。短路时产生的电压信号使过压保护板动作。故障3. 输出功率低, 达不到额定值500kg 中频炉, 其额定输出功率250kW。但是由于种种原因, 有时输出功率远远达不到额定工率,甚至只有40 60kW。常见的原因有:(1) 整流电压低, 造成输出功率低。造成整流电压低的原因主要有:a. 整流电路缺相。此时用示波器观察整流主回路波形, 可以明显见到缺一波头, 同时主电路滤波电抗器发出沉闷的不规则的振动声。用万用表测量某相晶闸管, 如其电阻值为无穷大则证明该晶闸管损坏后已断路, 或者某熔断器烧断。此时若仍在额定电流下工作, 流过其它几个桥臂的电流过大, 会缩短晶闸管的寿命。一般缺相后, 输出功率只能达到60kW。b. 感应圈匝间或对地存在不完全短路。随着中频电压的升高、功率的增大, 变为完全短路, 于是在某一中频电压上因短路出现过流, 因而功率上不去。c. 截流截压电路出现故障, 未达到整定值便输出, 限制了整流电压的升高。d. 移相脉冲触发延迟角无法调到A= 0。e. 某一桥臂晶闸管触发电路出现故障, 或晶闸管性能变劣亦不能触发导通。(2) 逆变电压、电流相位角(超前相位角) 过小,使中频电压U a 低于额定值, 严重影响中频输出功率的提高。这一般是由于槽路上并联的电容器损坏较多引起, 应使U aUd 1. 4 左右较为合适。(3) 炉壁增厚, 炉膛变小, 即炉子的等效电阻R增大, 使中频功率下降。故障4. 直流电压及中频电压不稳定引发直流电压不稳定的原因可能是: 触发电路虚焊, 触发脉冲时有时无, 使晶闸管时通时不通,此时可看到整流触发电流表也发生摆动。中频干扰造成整流晶闸管误导通, 因而直流电压输出不规则, 产生波动。滤波电抗器碰线, 其电感值下降, 对中频电源的隔离作用降低, 中频电压侵入到整流电路,使整流晶闸管在中频电压作用下发生正向转折, 造成负载电压不稳定。整流电压缺相不平衡时, 电抗器L d 会发生振动及很大杂音, 造成直流电压不稳定及直流电压表来回摆动。引发中频电压、电流不稳定的原因可能是:(1) 逆变晶闸管质量差, 热态性能不稳定, 如开通时间、反向恢复时间不一致, 温度特性不好。(2) 逆变触发脉冲不对称, 使管子开通、关断的时间有差异, 因而引起中频电压、电流的波动。(3) 整流桥直流电压波动, 引起中频电压波动。(4) 逆变板上的电位器整定值有变化及三极管等某些元件不稳定。中频炉故障的检查方法与步骤(1) 首先观察中频柜内的四块小表的指示值是否正常。其中整流控制电压表30V , 整流脉冲电流表130 150mA , 逆变控制电压表12V , 逆变脉冲电流表100 120mA。如果数值在正常范围内, 则证明电源部分没有问题。(2) 用数字万用表2008 档检查整流、逆变晶闸管阳极、阴极电阻及控制极与阴极电阻值(可不必从柜内卸下来测量, 管子散热器仍通有冷却水)。阳极与阴极的正反向电阻值均为, 控制极与阴极的电阻值为10 508。另外, 应检查熔断器是否熔断。(3) 将转换开关SA 置于检查档, 用示波器检查整流及逆变触发脉冲的波形, 检查幅值及时间间隔是否正常。其中, 整流触发脉冲为双脉冲, 时间间隔是3. 33m s; 逆变触发脉冲为连续的脉冲列, 幅值一般为4 6V。要求脉冲整齐、无毛刺。检查的顺序是从晶闸管控制极到脉冲变压器, 然后到整流板和逆变板。(4) 检查整流板是否正常。可拔下逆变板, 转换开关置于检查档。按启动按钮, 旋动调功电位器, 看直流电压能否调到500V 左右, 若电压能调到500V , 则证明整流板正常。(5) 检查启动回路中的电容充电回路。仍拔下逆变板及接通检查档, 按下启动按钮后用万用表测量电容cf 两端电压, 若能达到500V 左右, 则证明启动电容充电回路正常。(6) 检查预磁化电阻R6 有无烧断及低通滤波器有无断线。(7) 假如上述检查都正常, 则可认为故障基本上出自主回路负载部分。此时, 可检查电容器有无明显烧坏的痕迹或严重漏油, 电容器支架对地绝缘是否在2M 8 左右, 水冷电缆有无烧断以及测量感应圈有无对地及匝间短路(一般为炉衬漏铁液引起)。在感应圈通水的情况下, 其对地电阻应在5k8 以上, 感应圈对磁轭的绝缘电阻应为2M 8 左右(在磁轭不接地的情况下)才算标准。(8) 现在通过检查, 如果认为中频电源柜正常, 电容器也正常, 感应圈及磁轭经过中修, 绝缘都符合要求, 而且炉衬又是新筑的, 而送电仍存在过流现象,则可认为是某一逆变晶闸管热态特性不好, 也就是在不送电的情况, 其特性数据都正常, 但在送电后因发热则出现了强迫性正向转折, 造成过流。此时应逐一更换逆变管, 看是否还过流。整流部分故障： 1、晶闸管损坏 原因及处理方法：(1)冷却水管堵。检查水管是否结垢、进杂物或水管打弯。(2)阻容吸收故障。清理晶闸管阻容吸收部分灰尘，若有备件可以更换阻容吸收来判断是否是阻容吸收故障。(3)整流脉冲故障造成晶闸管误导通。用示波器测量整流脉冲输出，看输出脉冲是否正常。(4)干扰信号造成晶闸管误导通。用示波器测量是否有干扰信号，若有采取以下措施：增加晶闸管控制极与阴极之间并联电容器的电容，一般可增大0.471uF(4)快熔选用不合适或快熔质量差，不起保护作用。可用手感触的方法检测，若温度烫手，快速熔断器熔片易烧断，若感觉不到温度，快熔熔片不易熔断，不起保护作用。(5)晶闸管质量差。启动的瞬间就击穿或负载增加时晶闸管击穿。 2、快速熔断器熔断 原因及处理方法：(1)中频电源输出铜板或感应线圈有短路或对地短路的地方。检查铜板和感应线圈有无短路打火的地方。(2)整流桥一个桥臂的上下两个晶闸管同时导通，烧断快速熔断器熔片。用万用表电阻档测量晶闸管有无击穿。(3)快速熔断器质量不合格或选型偏小。 3、直流电压波形不正常。而晶闸管和快速熔断器没损坏。 原因及处理方法：(1)整流触发脉冲缺失。整流触发部分故障用示波器测量有无触发脉冲。(2)整流脉冲有，但幅值低或脉冲太窄，不能触发晶闸管导通。先用示波器测量找到没触发导通的晶闸管，再用示波器测量其触发脉冲与其它的触发脉冲进行比较。(3)晶闸管控制极回路断开。 4、整流桥无直流电压输出 原因及处理方法：(1)主电路空气开关没闭合或接触器没吸合。合上空气开关或启动接触器后测量其输出是否有电。(2)整流触发电路部分无脉冲输出。整流触发电路或功放电路无直流电源电压。用万用表或示波器测量整流触发电路部分和功放电路的电源电压。(3)功率调节的电位器坏。断电后用万用表分别测抽头电阻。(4)保护电路动作。检查是否有故障指示灯亮。排查故障后复位。 5、直流平波电抗器异常 原因及处理办法：(1)压紧铁芯的螺栓松动，电抗器有“嗡嗡”的冲击声，铁芯发热。调整铁芯后紧固螺栓。(2)直流平波电抗器线圈发热，线圈缠绕的阻燃绝缘材料发黑，有焦糊味。断电检查电抗器线圈和水管是否水路不通，可先用压缩风吹，若不通风，可用钢丝疏通，如果结垢还必须用稀盐酸冲洗铜管。如果线圈发黑，不能确保绝缘良好还要更换新的电抗器或重新缠绕阻燃布并刷绝缘漆。(3)出现打火或焦糊味。电抗器线圈之间或电抗器线圈与铁芯绝缘不好，造成短路打火。断电后拆掉电抗器线圈，检查是否匝间短路或线圈与铁芯短路逆变部分故障1、逆变不能启动或启动困难 原因和处理方法：(1)负载电路故障：a线圈匝间短路。感应圈因长时间冷却效果不好，绝缘破坏，造成匝间短路。线圈灰尘、氧化皮等导电物造成匝间短路。启动中频时出现打火现象，过流指示灯亮，频繁打火会引起炉线圈击穿。清理线圈表面杂物，刷绝缘漆或垫石棉板。b线圈与中频炉外壳短路。中频炉线圈外壳松散，炉内积灰太多，线圈通过炉子底座放电。加固中频炉线圈，清理灰尘。c中频输出与线圈连接的铜排短路。由于落异物或铜排没固定造成铜排间短路。d中频电容器外壳对地短路。检查是否漏水，检查电容器底座是否积灰太多，检查电容器瓷底座是否缺失。e水冷电缆断、输出到负载的铜排烧断。 (2)电流互感器绝缘烧坏或接线顺序不正确，检查调整电流信号的盘式电位器输出值是否太小。拆掉电流互感器检查绝缘是否烧坏，用万用表测量线圈是否烧断，若有备件可更换新的。检查调整电流信号的盘式电阻是否被调整过。 (3)逆变晶闸管未触发。原因和处理方法a晶闸管触发控制线断或连接不牢靠。b无触发脉冲输出。用示波器从晶闸管控制极开始，从后向前测有无触发脉冲查找故障点。c控制板有故障指示灯亮。根据故障指示灯确定是哪一类故障，例如相序错误、缺项或控制电路保险烧坏等。 (4)整流部分故障。整流晶闸管烧坏、快熔烧断或整流部分触发电路故障引起的整流波形不完整。 (5)电热电容器击穿。原因和处理方法：a 无冷却水。水管结垢、有杂物造成水流不畅，进出水水管接错造成水不能循环流动。b 电热电容器型号规格不正确。检查电热电容器是否击穿先观察其外观是否变形，接线柱是否有明显松动。然后拆掉所有铜板，用兆欧表检查每极是否击穿。若没兆欧表还可以依次拆掉电容器上的阳极铜板再启动中频排除电容是否击穿。 (6)电压互感器故障。原因和处理方法：检查电压互感器绝缘是否烧焦，检查接线是否松动。不能排除时可以通过更换新的电压互感器进行判断。 2、中频功率不能增大。 原因和处理方法：(1)电位器的输出电压值没有变化。电位器损坏或电位器的电源电压故障。(2)过电流保护动作。a一次过电流保护或二次过电流保护设定值低，造成过电流保护电路动作。b 电路干扰造成过电流保护电路动作。(3)负载大量增加。负载直流等效电阻过小，直流电压低而直流电流却很大，造成换流困难逆变电路颠覆。(4)负载轻。直流电压和中频电压达到额定值，但中频电流却很小中频功率达不到额定值。(5)电热电容器耐压降低或电热电容器底座因灰尘、水、油等造成电热电容器放电。拆掉电容器上的铜板，用1 000V兆欧表检测。清理电热电容器底座上的灰尘、水，油污。(6)感应线圈匝间短路或感应线圈对地短路，过压保护电路或过流保护电路动作。检查炉线圈确保线圈匝间清洁，清理感应线圈周围灰尘。(7)逆变晶闸管烧毁。拆掉晶闸管，用万用表量阴阳极电阻或启动中频后用示波器量晶闸管两端电压波形看是否是一条直线。若是一条直线证明此晶闸管击穿。(8)逆变晶闸管关不断。启动中频后用示波器量此晶闸管两端电压是否是一条直线，再断电后用万用表量此晶闸管阴阳极两端看电阻是否为零，可确定此晶闸管运行时是否关不断。(9)有逆变晶闸管没触发导通的。用示波器量此晶闸管的两端电压波形，为正弦波时证明此晶闸管没导通。 3、正常运行时损坏逆变晶闸管。 原因和处理方法：(1)晶闸管冷却水路不通或水流量小，晶闸管发热使关断时间增大而不能关断，造成逆变颠覆。检查水路。(2)电流互感器连接线松动，使交角法逆变脉冲形成电路的合成信号时有相位变化，时有提前触发现象，造成逆变换流失败。(3)主回路连接件接触不良，比如水电缆断裂造成大电流工况下突然断开回路，使平波电抗器产生很高的自感电势，使逆变和整流晶闸管击穿。故障诊断1、 进线电压断开主电路后，使用万用表测量以下主电路开关（接触器）和控制电源保险丝后边是否有电，这将排除这些元件断路的可能性。2、 整流器它包括两路整流器，每一路整流器分别有6个可控硅，6个脉冲变压器。测量可控硅的简单方法是用万用表电阻档（200欧姆）档测量阳极阴极和门极阴极之间的电阻。测量时可控硅不用取下来，正常情况下阳极阴极间电阻应为，门极阴极间电阻应在1050欧姆之间，过小或过大都表明这只可控硅门极失效，将不能被触发导通。脉冲变压器次边接在可控硅上，原边接在主控板，用万用表测量原边电阻，阻值约50欧姆左右。3、 逆变器包括16只快速可控硅和8块脉冲变压器，可以按上述方法检查。4、 补偿电容器与负载并联的补偿电容器可能被击穿。电容器一般都分组安装在电容器架上，检查时应先确定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联结点，测量每组电容器二个汇流排间的电阻，正常时电阻应为。确认坏的组后，再断开每台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。每台电容器由8个芯子组成，外壳为一极，另一极分别通过绝缘子引到端盖上，一般只会有一个芯子被击穿，跳开这个绝缘子上的引线，这台电容器可以断续使用。电容器的另一个故障是漏油，漏油的电容器在短时间内可以继续使用，但应尽快更换。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回路接地，测量电容器外壳引线和电容器架之间的电阻，可以判断这部绝缘状况。5、 水冷电缆它是负载回路的一部分，工作时受到拉力和扭力，时间长后可能在柔性联接处断开。测试一下电源柜的两根输出母排之间的电阻，可以判断负载回路是否接好，正常时其电阻应为零。6、 整流器触发脉冲在整流可控硅的脉冲变压器上有工作指示灯，接通电源，按“中频启动”按钮，然后打开柜门观察每个脉冲指示灯是否亮。如果不亮说明这一路没有触发脉冲。启动以后，工作不正常，一般表现在整流器缺相正常缺相图7-1，故障表现为工作时声音不正常，最大输出电压升不到额定值，而且电源柜输出电压升高，怪叫声变大，电抗器震动大。这时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（示波器应置于电源同步），见图7-1。正常时输出电压波形每周期有六个波形，缺相时会少二个。这类故障一般是由某只整流器可控硅没有触发脉冲或触发不通引起。这时应先用示波器看以下六个整流可控硅的门极脉冲，如果有的话，关机后用万用表200欧姆档测量以下各个电阻，将门极不通或门极电阻特别大的那只可控硅换掉。整流可控硅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，查找损坏的可控硅后更换。当损坏的可控硅击穿时，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。7、 逆变器三桥臂工作故障表现为输出电流特别大，空炉时也一样，且电源柜工作时声音很沉重。启动后将功率旋给定设到最小时，会发现中频输出电压比正常时高。用示波器依次观察四个逆变可控硅的阳极-阴极之间电压波形，正常时每只的波形都如图7-2 KK3和KK4所示。如果三桥臂工作，可以看到逆变器中有相邻的二只可控硅波形正常，另外相邻的二只有一只没有波形，另一只为正弦波，见图7-2 KK1和KK2。这类故障是由于某一个可控硅没有触发或触发不通引起。如图7-2中，KK2触发不通，其阳极-阴极之间的KK1短路KK3正常KK4正常KK2开路图7-2波形就是正弦波，同时KK2触发不通会导致KK1无法关断，所以KK1二端就没有波形。8、 负载（感应线圈）短路或接地这类故障在中频感应炉上特别容易发生，因为炉子小，感应线圈不是很坚固，在工作时受热应力而变形，导致匝间短路。这类故障表现为电流较大，工作频率比正常时高。第一种是感应器的铜管直接短路，第二种是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炭化的胶木使其匝间直接连接造成感应器匝间短路，第三种是感应器底部有炉料，感应器铜管对炉料放电。9、 工作时过流保护经常动作一般是由于炉衬过薄引起。炉衬减薄后，等效阻抗减小，电源柜将限流运行，对于一套正常的熔炼系统，限流运行出现在刚开始熔炼和炉内金属快满了二个时刻，限流运行时间一般占总熔炼时间的50%左右，如果电炉的等效阻抗太小，限流时输出电压比较低，主板上电流调节器不能很稳定的工作，一有扰动（比如加料）输出电流就会波动超过保护上限，从而引起过流保护。通常情况下可以通过秤量每炉的金属重量来判断炉衬厚度，对于KGPS系列电源柜配套的熔炼炉，如果一炉熔化的金属大于其额定容量的1.3倍后，就应该更换炉衬。逆变可控硅水冷套内断水或散热效果下降更换水冷套。有时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级差的物体，虽然有足够的水流量流过，但因为水垢的隔离是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十分钟，迅速停机，停机后迅速用手触摸可控硅组件的芯部，若感觉到烫手，则该故障是由此原因引起的。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或断线情况时，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。有时因打火时会在可控硅两端产生瞬时过电压，如果过压保护动作来不及，会烧坏可控硅组件。该现象经常会出现过电压、过电流同时动作。10、主控板不正常每块主控制板在出厂前都经过严格的老化筛选，而且主控制板工作时与主电路完全光隔离，因此出现故障的机会非常少。如果出现下列现象，可以认为主控制板损坏，应通知我所技术人员修理。这些现象保护：缺少整流或逆变触发脉冲，按启动按钮没反应或不能启动，启动后频率不能锁定，功率不能调节，明显感觉到控制板上某元件工作温度异常。中频电源的故障排除与实例1 维修前的准备工作a) 维修时所需的工具有：数字万用表或指针万用表、20M以上双踪示波器、500V摇表、25W电烙铁、螺丝刀、扳手等。b) 维修时所需的资料有：设备有关电气图、说明书等技术资料。c) 维修前应先了解设备的故障现象，出现故障时所发生的情况，以及查看设备的记录资料。d) 备一些易损件和常用的元器件。e) 维修前有必要对设备进行一下全面检查，紧固所有连接线和端子，看一下有无出现发黑、打火、短接、虚接等。2 故障排除初调的电源出现故障，整机启动失败，并伴随一定的现象，现说明如下：A)按下中频启动按钮，调节功率电位器，电源毫无反应或只有直流电压无中频电压，其原因可能是：a.负载开路及感应器未接入；b.逆变脉冲功率过小或无脉冲，逆变管未被触发；c.整流电路发生故障，无整流输出。B) 按下中频启动按钮后，过流保护动作，整流拉入逆变状态。 对新安装的电源，应检查电压极性是否正确，逆变脉冲的极性是否正确，引前角是否太小。对已运行的电源不存在极性问题，可以从以下几方面分析：a.晶闸管有无损坏，用万用表测量判断b.快熔是否损坏，若坏更换c.负载回路是否短路，负载过重d.引前角是否太小e.逆变脉冲是否有干扰，晶闸管特性是否变坏f.过流整定值是否有改变，重新整定】g.电流反馈是否过大，反馈量过大也使振荡停止h.整流电路出故障，直流输出太低i.中频电源绝缘是否降低j.电压反馈信号是否断开3 故障排除实例1) 故障现象：设备无法启动，启动时只有直流电流表有指示，直流电压、中频电压均无指示。分析：a.逆变触发脉冲有缺脉冲现象；b.逆变晶闸管击穿；c.电容器击穿；d.负载有短路、接地现象；e.中频信号取样回路有开路或短路现象。2)故障现象：启动困难，启动后中频电压高出直流电压一倍以上，且直流电流过大。分析：a.逆变回路有一只晶闸管损坏；b.逆变可控硅有一只不导通，即“三条腿”工作；c.中频信号取样回路有开路或极性错误现象；d.逆变引前角移相电路出现故障；3)故障现象：启动困难，启动后直流电压，难以到达满负荷或难以接近满负荷，且电抗器震动大，声音沉闷。分析：e.整流可控硅开路、击穿、软击穿或电参数性能下降f.缺少一组整流脉冲g.整流可控硅门极开路或短路4)故障现象：能够启动，但启动后马上停机，设备处于不断重复启动状态。分析：h.引前角太小；i.负载振荡频率在它激频率的边缘5)故障现象：设备启动后，当功率升到一定值时，易过流保护，有时烧坏晶闸管原件，才重新启动，现象依然如故分析：j.如果在刚启动后低电压下产生过流，则逆变引前角太小使可控硅不能可靠关断k.逆变晶闸管水冷套散热效果下降l.槽路连接导线有接触不良6)故障现象：设备启动时无任何反应，控制板上缺相等亮分析：快熔烧断7) 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低。分析：8) 故障现象：设备运行时，直流电压和中频电压均已达到额定值，但直流电流小，功率低。分析：此现象刚好与7)故障现象相反，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b.槽路连接节点接触电阻过大，清理灰9) 故障现象：设备运行正常，直流电流指示偏高，如果将电流设在额定值，则电压太低，去功率表指示和电流电压表的指示相乘不一致分析：此现象通常是分流器与接线的污垢和氧化层使接触电阻增大使分流器上产生的电压增高所致10) 故障现象：设备运行正常，但停止后启动无任何反应，也无任何保护。指示。分析：a.中频启动开关损坏b.保护电路故障，通常是电路板上扫频电路集成块NE556有问题c.给定电路中，给定信号中断11) 故障现象：频繁烧坏可控硅原件，更换后，又烧坏分析：可参考故障E)另外介绍如下：a.晶闸管在反向关断时，承受反向电压的瞬时毛刺电压过高，检查阻容吸收b.负载对地绝缘降低，及对地打火，或晶闸管两端形成高压c.脉冲触发回路故障，突然丢失触发脉冲造成晶闸管开路d.设备运行时负载开路e.设备运行时负载短路f.保护系统故障（保护失灵）g.晶闸管冷却水系统故障h.电抗器故障，造成逆变侧电流断续，因电抗器磁饱和和失去限流作用烧坏晶闸管i.换相电感电感量太大，或绝缘降低引起电流不稳定12) 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流保护分析： a.功率调节旋钮在最高位置，瞬间电流冲击太大b.电流调节器故障，尤其是电流互感器损坏或接线开路，启动无电流反馈抑制，电流冲击太大13) 故障现象：中频变压器烧坏，更换后启动设备依旧烧坏分析：此现象一般发生在升压负载设备上，主要由于泄放电感虚接开路引起，升压方式两组电容电压不一致，放电时高电压放电慢，没放完又开始充电，就会在电容器上积累直流电荷，通过泄放电感释放，泄放电开路，就会通过中频变压器释放，由于中频变压器容量小，烧坏14) 故障现象：在升压电路中泄放电感发热或烧坏分析：a.泄放电感小b.逆变脉冲不对称c.逆变可控硅有一只烧坏的情况下运行，此时中频输出电压波形崎变，引起泄放电感流过的电流很大，引起发热或烧坏15) 故障现象：设备能启动，启动成功好频率比原来高很多，有时不好启动分析：a.负载线圈匝间有短路现象b.负载电容器柱子有开路16) 故障现象：容易启动，但升压时电压容易过压，有时过压过流同时出现分析：a.逆变引前角过大，造成逆变毛刺电压过高b.电源柜内部主回路有虚接、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.逆变晶闸管触发有问题，连线松动或门极开路17) 故障现象：设备可用启动，但电压升不高，电抗器声音大，且沉闷，电压升起时不稳定，有时过流过压保护，有时烧坏可控硅，但整流好的分析：a.电抗器电感量大，出现磁饱和，起不到滤波作用b.电抗器绝缘不好此现象不是中频电源故障，而是由于负载阻抗过低引起的a.串联电容器有损坏的b.感应器有匝间短路现象常见故障的处理1.控制开关合上后，控制板上指示灯不亮。此故障可能的原因有：1)控制开关坏，用测电笔或万用表测量控制开关的进线及出线端是否带电或电压是否正常，若不正常，确认故障原因，并采取相应措施，使其电压正常。2)电源变压器坏或者接线不牢靠，先紧固接线，如仍不完好，可断开变压器的一个接线端，用万用表测量变压器的线圈通断情况，如线圈断，则需更换电源变压器。3)控制电源保险断，可用测电笔测量，确认后更换保险即可。2.主回路空气开关合不上。1)水压力低，水压继电器没有接通，应设法使水压正常。2)空气开关失压保护线圈没有得电。检查失压保护回路，排除出线路的故障，使线圈得电。3)空气开关合上即跳。主回路中可能有短路现象，应仔细检查，使短路故障消除，再送电工作。或者是因为空气开关的脱扣电流整定不对，应重新整定。3.静态直流电压不正常。1)交流输入电压低。2)整流输出缺相，检查控制板输出脉冲是否正常，可控硅控制极及阴极接线是否可靠，检查快熔是否正常。3)主回路各连接点接触不良好。4)整流可控硅坏。4.设备不能启动。1)逆变脉冲不正常。2)逆变检查开关没有拨到自激档(工作位置)。3)中频电容器上的电流互感器坏或者接线错误。更换互感器的接线端，或者测量互感器的线圈通断情况。4)中频变压器上的电压信号接线有误。5)电压或电流信号的瓷盘电位器损坏或接线不可靠，应固定接线或检查电位器并修复。6)控制板上的进线电阻(5W,470-600)是否损坏。7)检查电压、电流综合信号的完整线路是否有误。8)中频电容有短路或有损坏。9)感应圈有匝间短路或对地短路。10)逆变桥回路有故障。 5.静态直流电压正常，加负载后电压不能上升。1)限流调整值过低，此时设备应有“嗡嗡”地异常响声，可调整限流整定电位器，使其正常工作。2)限压调整值过低，同上方法调整即可。3)逆变桥中有一只可控硅击穿或不工作。用示波器观察触发脉冲和可控硅两端波形，以便确认后采取相应的措施排除故障。4)逆变桥中其它部位故障。6.设备正常工作，电压突然降低，并有“嗡嗡”地异常声音。1)整流桥中有一只可控硅击穿或不工作。2)逆变桥中有一只可控硅击穿或不工作。3)整流桥中有一只快熔损坏。4)限压或限流发挥作用所致。 7.过压调整好后，调整限压整定电位器，过压保护动作。此为正常现象，应把限压整定电位器调整到合适位置，按调试说明方法重新调整过压整定值，使其稳定工作。8.工作时电压升到最大时，但电流较低，功率也较低。1)并联谐振电容器容值偏小，应增加电容器。2)可改变感应圈的匝数来改变电流。3)可改变炉衬的厚度来改变电流。9.静态直流电压不能够全导通。1)相序错误，调整任意两相线路即可。2)调节功率电位器阻值不对。3)保护电路一直处于动作状态。其他说明：a.当发生故障停机后，先观察控制板上哪个故障灯亮，同时检查电源是否正常，kk,kp有无损坏，若没有再启动b.当发生故障或紧急情况时，应及时停止功率，待排除故障后方你能重新启动电源一般情况下，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： （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，它包括六个快速熔断器、六个晶闸管、六个脉冲变压器和一个续流二极管。在快速熔断器上有一个红色的指示器，正常时指示器缩在外壳里边，当快熔烧断后它将弹出，有些快熔的指示器较紧，当快熔烧断后，它会卡在里面，所以为可靠起见，可以用万用表通断档测一下快熔，以判断它是否烧断。 测量晶闸管的简单方法是用万用表电阻挡（200挡）测一下其阴极阳极、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1050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。 脉冲变压器次边接在晶闸管上，原边接在主控板上，用万用表测量原边电阻约为50。续流二极管一般不容易出现故障，检查时用万用表二极管挡测其二端，正向时万用表显示结压降约有500mV，反向不通。 （三）逆变器：逆变器包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应该是通的，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。内容导读：（五）电容器：与负载并联的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，检查时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，正常时应为无穷大。确认坏的组后，再断开每台电热电容器引至汇流排的软铜皮，逐台检查即可找到击穿的电容器。每台电热电容器由四个芯子组成，外壳为一极，另一极分别通过四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，其容量是原来的3/4。电容器的另一个故障是漏油，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回路接地，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中频电源和感应线圈，它是用每根直径0.60.8紫铜线绞合而成。对于500公斤电炉，电缆截面积为480平方毫米，对于250公斤电炉，电缆截面积采用300至400平方毫米。水冷电缆外胶管采用耐压5公斤的压力橡胶管，里面通以冷却水，它是负载回路的一部分，工作时受到拉力和扭力，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，这时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。水冷电缆断开后，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。检查故障时可用示波器，把示波器探头夹在负载两端，观察按启动按钮时有无衰减波形。确定电缆断芯时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挡）测量电缆的电阻值，正常时电阻值为零，断开时为无穷大。用万用表测量时，应把炉体翻到倾倒位置，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，作进一步的检查。中频电源主电路合闸有手动和自动两种。对于自动合闸的系统，应该先将电源线暂时断开，以确保主电路不会合上。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，可以将示波器的探头移到脉冲变压器的原边看一下，如果原边有脉冲而次边没有，说明脉冲变压器损坏，否则问题可能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，通过示波器的时标读出脉冲周期，算出触发脉冲频率，正常时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，脉冲的间距加大，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，脉冲频率立即跳回启动频率。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：故障表现为工作时声音不正常，最大输出电压升不到额定值，且电源柜怪叫声变大，这时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（示波器应置于电源同步），正常时输入电压波形每周期有六个波形，缺相时会缺少二个，如图2所示。这一故障一般是由于整流器某只晶闸管没有触发脉冲或触发不导通引起的，这时应先用示波器看一下六个整流晶闸管的门极脉冲，如果有的话，关机后用万用表200档测量一下各个门极电阻，将不通或者门极电阻特别大的那只晶闸管换掉即可。 2逆变器三桥臂工作：故障表现为输出电流特别大，空炉时也一样，且电源柜工作时声音很沉重，启动后把功率旋钮调到最小位置，会发现中频输出电压比正常时高。用示波器依次观察四个逆变晶闸管的阳极阴极之间的电压波形，正常时每一只的波形都如图3所示。如果三桥臂工作，可以看到逆变器中有相邻的二只晶闸管的波形正常，另外相邻的二只有一只没有波形，另一只为正弦波，如图4所示，KK2触发不通，其阳极阴极之间的波形就是正弦波；同时KK2不导通会导致KK1无法关断，所以KK1二端就没有波形。 3感应线圈