中頻感應(yīng)電爐常見(jiàn)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(hào)中頻感應(yīng)電爐常見(jiàn)故障分析中頻感應(yīng)電爐常見(jiàn)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(gòu)進(jìn)二臺(tái)浙江大學(xué)電力電子廠(chǎng)生產(chǎn)的500kg中頻爐主要用來(lái)熔煉鑄鐵。通過(guò)幾年來(lái)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(jiàn)的電氣故障及處理方法是很有必要的總結(jié)維修過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)對(duì)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(chǎng)使用的500kg中頻爐其中頻電源裝置進(jìn)線(xiàn)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(kāi)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(guò)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(guò)流或過(guò)壓時(shí)發(fā)出信號(hào)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(guò)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(jiàn)電氣故障分析常見(jiàn)電氣故障分析中頻感應(yīng)電爐就其故障發(fā)生的范圍來(lái)說(shuō)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(lèi)來(lái)說(shuō)主要有過(guò)電流、過(guò)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(kāi)后按啟動(dòng)按鈕中頻電源裝置無(wú)反應(yīng)產(chǎn)生這類(lèi)故障的主要原因有:(1)循環(huán)冷卻水未打開(kāi)或水壓不夠。這造成電接點(diǎn)水壓表內(nèi)的常開(kāi)接點(diǎn)未接通中頻柜內(nèi)的整流電源板沒(méi)有電即沒(méi)有整流電壓輸出因而整流觸發(fā)板及逆變觸發(fā)板均無(wú)觸發(fā)脈沖當(dāng)然中頻電源裝置就沒(méi)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(wú)顯示。(2)啟動(dòng)控制回路的時(shí)間

5、繼電器1KT常開(kāi)延時(shí)閉合觸點(diǎn)損壞或啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。正常的延時(shí)時(shí)間為3～5s如果延時(shí)時(shí)間過(guò)短則主電路上的整流橋無(wú)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(guò)長(zhǎng)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(zhǎng)速度太快增長(zhǎng)太大使換流時(shí)間拖得過(guò)長(zhǎng)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(kāi)延時(shí)閉合觸點(diǎn)損壞控制極無(wú)電壓則

6、啟動(dòng)晶閘管VT15無(wú)法導(dǎo)通因而啟動(dòng)主回路晶閘管VT11因無(wú)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(jí)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)圈很容易被燒壞。另外當(dāng)T4初級(jí)線(xiàn)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(wú)電因而

7、啟動(dòng)時(shí)中頻柜無(wú)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(hào)一般說(shuō)來(lái)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(shuō)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(zhǎng)速度太快增長(zhǎng)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(duì)稱(chēng)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(kāi)通、關(guān)斷特性變壞。關(guān)斷不良導(dǎo)致逆變失敗形成過(guò)流。低通濾波器類(lèi)似于一個(gè)小電抗器用6mm2漆包線(xiàn)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(duì)稱(chēng)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(xiàn)其截面應(yīng)是10mm2以上的銅線(xiàn)長(zhǎng)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(guò)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(guò)流整定值時(shí)便觸發(fā)導(dǎo)通發(fā)出過(guò)流信號(hào)去封鎖控制電源使逆變失敗。(9)對(duì)角線(xiàn)橋臂的逆變管有一臂因沒(méi)有觸發(fā)脈沖而不導(dǎo)通。這樣開(kāi)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(guò)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(wú)啟動(dòng)時(shí)對(duì)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(guò)流。產(chǎn)生過(guò)壓的主要原因

10、有產(chǎn)生過(guò)壓的主要原因有:(1)調(diào)頻信號(hào)回路因?qū)Ь€(xiàn)燒斷或接頭松動(dòng)而斷開(kāi)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(guò)壓。(2)逆變橋中有一熔絲燒毀逆變端換流瞬間除了引起過(guò)流外還很容易引起過(guò)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(kāi)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(shì)必產(chǎn)生高壓引起過(guò)電壓動(dòng)作。(4)過(guò)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(guò)壓整定值時(shí)便觸發(fā)導(dǎo)通產(chǎn)生過(guò)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(tái)或爐口鐵圈)相碰而打火產(chǎn)生的干擾信號(hào)影響控制電路引起過(guò)電壓動(dòng)作。(6)中頻電壓互感器線(xiàn)圈對(duì)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(duì)地完全短路。短路時(shí)產(chǎn)生的電壓信號(hào)使過(guò)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(jiàn)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(guān)察整流主回路波形可以明顯見(jiàn)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