中頻感應(yīng)電爐常見故障分析

1、泉州市金錦機(jī)電設(shè)備有限公司jjjdsb.泉州市金錦機(jī)電設(shè)備有限公司龍先生13559513933泉州市鯉城區(qū)南環(huán)路金龍街道589號中頻感應(yīng)電爐常見故障分析中頻感應(yīng)電爐常見故障分析晶閘管變頻的中頻感應(yīng)電爐目前已得到廣泛的使用隨著晶閘管容量、質(zhì)量的不斷提高中頻技術(shù)的不斷完善感應(yīng)加熱及熔煉的中頻爐在使用及維修上都已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。寧波市神光電爐有限公司1997年購進(jìn)二臺浙江大學(xué)電力電子廠生產(chǎn)的500kg中頻爐主要用來熔煉鑄鐵。通過幾年來的生

2、產(chǎn)及維修實(shí)踐認(rèn)為要用好修好中頻爐熟悉中頻感應(yīng)電爐常見的電氣故障及處理方法是很有必要的總結(jié)維修過程中的經(jīng)驗(yàn)對指導(dǎo)今后的工作很有好處。1中頻爐及其電源的特點(diǎn)中頻爐及其電源的特點(diǎn)1.1該廠使用的500kg中頻爐其中頻電源裝置進(jìn)線采用380V三相電源額定輸出功率250kW。中頻電壓750V中頻電流550A。有相序指示電路及顯示內(nèi)有整流控制電壓表整流脈沖電流表逆變控制電壓表逆變脈沖電流表有工作檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)?？刂瓢逡还菜膲K除電源板外還有一塊整流板一

3、塊逆變板和一塊保護(hù)板。采用自激式預(yù)磁化撞擊啟動(dòng)。其過流保護(hù)不是采用整流拉逆變而是關(guān)橋的保護(hù)方式即主電路發(fā)生過流或過壓時(shí)發(fā)出信號使控制電源瞬間短路封鎖整流脈沖同時(shí)續(xù)流二極管使濾波電抗器中的能量通過逆變橋構(gòu)成通路消耗掉。另外各控制板采用了Kc04、Kc41片子及部分運(yùn)算放大器等集成塊。2常見電氣故障分析常見電氣故障分析中頻感應(yīng)電爐就其故障發(fā)生的范圍來說主要可分為二大塊:一是控制部分二是主電路即包括補(bǔ)償電容器、感應(yīng)器在內(nèi)的諧振回路與水冷電纜及

4、母排等部分。就故障的種類來說主要有過電流、過電壓以及輸出中頻功率低等。造成這些故障的原因是多種多樣的下面將逐一分析。2.1控制電源打開后按啟動(dòng)按鈕中頻電源裝置無反應(yīng)產(chǎn)生這類故障的主要原因有:(1)循環(huán)冷卻水未打開或水壓不夠。這造成電接點(diǎn)水壓表內(nèi)的常開接點(diǎn)未接通中頻柜內(nèi)的整流電源板沒有電即沒有整流電壓輸出因而整流觸發(fā)板及逆變觸發(fā)板均無觸發(fā)脈沖當(dāng)然中頻電源裝置就沒有反應(yīng)。通常此時(shí)柜內(nèi)的整流脈沖電壓表、電流表均無顯示。(2)啟動(dòng)控制回路的時(shí)間

5、繼電器1KT常開延時(shí)閉合觸點(diǎn)損壞或啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間過長或過短。正常的延時(shí)時(shí)間為3～5s如果延時(shí)時(shí)間過短則主電路上的整流橋無法及時(shí)補(bǔ)充負(fù)載回路及電抗器消耗的能量(此補(bǔ)充能量由啟動(dòng)時(shí)撞擊產(chǎn)生)那么由撞擊形成的衰減波很快趨向于零于是啟動(dòng)失敗。如果延時(shí)時(shí)間過長又會(huì)使啟動(dòng)電阻嚴(yán)重發(fā)熱而且還很可能使主電路的電流增長速度太快增長太大使換流時(shí)間拖得過長以至于超越了系統(tǒng)在這一階段的換流能力啟動(dòng)也有可能不成功。另外如時(shí)間繼電器常開延時(shí)閉合觸點(diǎn)損壞控制極無電壓則

6、啟動(dòng)晶閘管VT15無法導(dǎo)通因而啟動(dòng)主回路晶閘管VT11因無觸發(fā)脈沖也不能導(dǎo)通就不可能有撞擊衰減波產(chǎn)生也就不可能成功啟動(dòng)。(3)啟動(dòng)變壓器T4燒壞或T4的初級線圈的熔絲燒斷以及啟動(dòng)接觸器KM2觸點(diǎn)未閉合或接觸不良。啟動(dòng)變壓器T4設(shè)計(jì)為短時(shí)工作制正常工作時(shí)間僅為幾秒鐘。如果連續(xù)多次啟動(dòng)則線圈嚴(yán)重發(fā)熱。因此當(dāng)KM2的主觸頭粘住或卡住時(shí)T4的線圈很容易被燒壞。另外當(dāng)T4初級線圈的熔絲9FU熔斷以及KM2主觸點(diǎn)接觸不良時(shí)都可使啟動(dòng)觸發(fā)回路無電因而

7、啟動(dòng)時(shí)中頻柜無反應(yīng)。(4)主回路預(yù)充磁電阻R623燒壞或阻值變大。預(yù)充磁電阻R6的主要作用是在啟動(dòng)前泉州市金錦機(jī)電設(shè)備有限公司jjjdsb.泉州市金錦機(jī)電設(shè)備有限公司龍先生13559513933泉州市鯉城區(qū)南環(huán)路金龍街道589號一般說來中頻電源啟動(dòng)時(shí)在一定的負(fù)載下直流電壓Ud的最低值和最高值有一定的范圍即平常所說的啟動(dòng)范圍一般為30～80V。超出這個(gè)范圍不是補(bǔ)充的能量太小就是主電路電流增長速度太快增長太大引起換流困難。(7)低通濾波器(

8、DL)回路阻抗變大使逆變端晶閘管工作不對稱及載流子積蓄效應(yīng)所積累的靜電荷未能及時(shí)放掉因而開通、關(guān)斷特性變壞。關(guān)斷不良導(dǎo)致逆變失敗形成過流。低通濾波器類似于一個(gè)小電抗器用6mm2漆包線繞制而成接在負(fù)載部分與倍壓電容器相并聯(lián)與爐子感應(yīng)圈相連通。作為當(dāng)逆變端工作不對稱時(shí)泄放晶閘管積累的靜電電荷的通路。它與負(fù)載回路的連接導(dǎo)線其截面應(yīng)是10mm2以上的銅線長度愈短愈好以減少泄放回路的阻抗保證靜電電荷以一定的速率放掉確保逆變成功。有時(shí)靜電電荷形成的

9、電流很大會(huì)使低通濾波器嚴(yán)重發(fā)熱以致燒壞。(8)過流保護(hù)板中起保護(hù)作用的晶閘管特性變壞時(shí)其靈敏度增加當(dāng)啟動(dòng)電流未達(dá)到過流整定值時(shí)便觸發(fā)導(dǎo)通發(fā)出過流信號去封鎖控制電源使逆變失敗。(9)對角線橋臂的逆變管有一臂因沒有觸發(fā)脈沖而不導(dǎo)通。這樣開通的管子就關(guān)不斷此時(shí)功率因數(shù)很低啟動(dòng)電流很大即產(chǎn)生過流保護(hù)動(dòng)作。(10)調(diào)功電位器接觸不良使直流電壓忽大忽小忽有忽無啟動(dòng)時(shí)對負(fù)載回路的能量補(bǔ)充就很不穩(wěn)定這也往往容易造成啟動(dòng)失敗而引起過流。產(chǎn)生過壓的主要原因

10、有產(chǎn)生過壓的主要原因有:(1)調(diào)頻信號回路因?qū)Ь€燒斷或接頭松動(dòng)而斷開使換流引前角BC2變大(其中B為換流時(shí)t2到t3時(shí)刻的相角C為換流時(shí)t1到t2時(shí)刻的相角)即U角變大CosU變小(CosU為負(fù)載功率因數(shù))則輸出的中頻電壓Ua增大(因Ua=1.1UdCosU)因此很容易引起過壓。(2)逆變橋中有一熔絲燒毀逆變端換流瞬間除了引起過流外還很容易引起過壓。(3)負(fù)載回路發(fā)生故障如感應(yīng)圈和水冷電纜因爐襯滲漏鐵液或斷液而燒斷則瞬間很容易產(chǎn)生高壓。

11、這是由于感應(yīng)圈或水冷電纜斷開后槽路不發(fā)生振蕩負(fù)載回路只剩下電容器。電容器本身已充有一定的電壓濾波電抗器中的能量再向電容器充電勢必產(chǎn)生高壓引起過電壓動(dòng)作。(4)過壓保護(hù)板中起保護(hù)作用的晶閘管特性變壞靈敏度增加當(dāng)電壓未達(dá)到過壓整定值時(shí)便觸發(fā)導(dǎo)通產(chǎn)生過壓保護(hù)動(dòng)作。(5)中頻電源送電時(shí)加爐料爐口的鐵塊或回爐料一頭與鐵液相連一頭與爐子的金屬外殼(如平臺或爐口鐵圈)相碰而打火產(chǎn)生的干擾信號影響控制電路引起過電壓動(dòng)作。(6)中頻電壓互感器線圈對地絕緣

12、下降存在不完全短路當(dāng)中頻電壓上升到300V以上時(shí)對地完全短路。短路時(shí)產(chǎn)生的電壓信號使過壓保護(hù)板動(dòng)作。2.3輸出功率低輸出功率低達(dá)不到額定值達(dá)不到額定值500kg中頻爐其額定輸出功率250kW。但是由于種種原因有時(shí)輸出功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到額定工率甚至只有40～60kW。常見的原因有:(1)整流電壓低造成輸出功率低。造成整流電壓低的原因主要有:a.整流電路缺相。此時(shí)用示波器觀察整流主回路波形可以明顯見到缺一波頭同時(shí)主電路濾波電抗器發(fā)出沉悶的不規(guī)則