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文本内容:
第一章基本学问
一、感应加热原理无芯感应电炉就像一个空芯变压器,并依据电磁感应原理工作珀埸外的感应线圈相当于变压器的原绕组,垢竭内的金属炉料相当于副绕组当感应线圈通一交变电流时,则因交变磁场的作用是短路连接的金属炉料产生强大的感应电流,电流流淌时,为克服金属炉料的电阻而产生热量致使金属炉料加热熔化电磁感应现象变更磁场在导体中引起电动势的现象称为电磁感应,也称“动磁生电”当位于磁场中的导体与磁力线产生相对切割运动,或线圈中的磁通发生变更时,在导线或线圈中都会产生电动势;若导体和线圈构成闭合回路,则导体或线圈中将有电流由电磁感应产生的电动势称感生电动势,由感生电动势引起的电流叫做感生电流涡流在具有铁心的线圈中通以沟通电时,铁心内就有交变磁通通过,因而在铁心内部必定产生感应电流,在铁心中自成闭合回路,因而形成状如水中漩涡的涡流涡流的利用利用涡流产生高温熔炼金属,或对金属进行热处理;电度表中铝盘转动及电工测量仪表中的磁感应阻尼器也就是依据涡流的原理工作的涡流的危害:涡流消耗电能,使电机、电气设备效率降低;使铁心发热;且涡流有去磁作用,会减弱原有磁场
二、可控硅的基础学问、优点他是一种大功率的半导体器件,效率高、限制特性好、反应快、寿命长、1体积小、重量轻、牢靠性高和便利维护、结构四层半导体叠交而成,有三个PN结,外部有三个电极,分别是阳极、2阴极、限制极,分别为A、K、Go、工作原理
31.5V图1一62可控硅导通试验将可控硅按图1---62连接,可以得到如下结果:防止过电流和过电压损害元件的一个措施,自然是在选可控硅的电流电压等级时留有余量,但是严密的爱惜措施照旧是必不行少的爱惜都有:过流爱惜、过压爱惜、快熔爱惜(只在整流电路用)等的爱惜
二、中频炉运行过程中,突然掉电,限制板上无信号灯亮用万用表测量发觉整流及逆变可控硅均正常,快熔完好,测炉台下电容器,有一击穿,一个“大肚子”处理方法立刻停止中频电源,甩开“大肚子”的电容器,更坏击穿的电容器,送电运行良好总结中频感应器吸取的有功功率为P=Ulcos6,其中除去部分损耗在感应器绕组电阻及电线电阻上之外其余部分有功功率供应工件加热用感应器吸取的无功功率为P=Ulsin6由于多数感应器的线圈与被加热工件之间都隔着一层较厚的耐火材料,感应器工作时须要大量的无功功率,感应器的功率因数很低,而可控硅中频装置是先将工频沟通转变成直流,再把直流转变成中频沟通供应感应器,但是直流无法向感应器供应无功功率,于是只能用电容器赐予补偿,只要电容器数量选择适当,就可以满足感应器所须要的全部无功功率,可控硅中频装置仅向感应器供应有功功率电容器的补偿方式有三种,即并联补偿;串联补偿;混合补偿经补偿后的负载工作在近乎谐振状态,以获得较高的功率因数,削减中品目献上的无功损耗,提高装置效率,同时负载近乎谐振状态使可控硅逆变器得以正常换向电容器的充放电在电容器两端加上直流电压,使得两个极板分别积累正、负电荷,这一过程称为电容器的充电电容器充电的过程,是电荷储存电场能量的过程已经充电的电容器施放所储存点和德过程称为电容器的放电放电的过程是电容器施放充电时所储存的电场能量的过程假如把电容器接在沟通电源上,沟通电源电压的大小和方向随时间不断变更,电容器就会不断的充电和放电,电路中出现了交变电流,因此沟通电能通过电容器必需留意,这里所说的沟通电流通过电容器是指由于电容器反复充放电在电容电路中形成的电流,并非电荷干脆通过电容器的介质
三、1#中频炉停炉,倒炉开关倒向2#炉,结果炉子启动不了分析1#中频炉运行良好,说明限制柜不存在问题,用万用表测电容器完好,很可能为倒炉开关的问题,结果用万用表测量,两铜板间不导通调整倒炉开关,复原正常附录一中频感应加热电源常见故障与修理中频电源广范应用于熔炼透热淬火焊接等领域不同的应用领域对中频电源有不同的要求因此中频电源的限制电路和主电路有不同的结构形式只有在娴熟驾驭这些电路的基本工作原理和功率器件的基本特性的基础上才能快速精确地分析推断故障缘由实行有效的措施解除故障在此仅对典型电路和常见故障进行探讨1开机设备不能正常起动
1.1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爱惜分析处理:逆变桥有一桥臂的晶闸管可能短路或开路造成逆变桥三臂桥运行用示波器分别视察逆变桥的四个桥臂上的晶闸管管压降波形若有一桥臂上的晶闸管的管压降波形为一线该晶闸管已穿通若为正弦波该晶闸管未导通更换已穿晶闸管查找晶闸管未导通的缘由
1.2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查找短路电容更换短路电容
1.3故障现象:重载冷炉起动时各电参数和声音都正常但功率升不上去过流爱惜分析处理:1逆变换流角太小用示波器观看逆变晶闸管的换流角把换流角调到合适值2炉体绝缘阻值低或短路用兆欧表检测炉体阻值解除炉体的短路点3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
1.4故障现象:零电压它激无专用信号源起动电路不好起动分析处理:1电流负反馈量调整得不合适与电流互感器串联的反并二极管是否击穿3信号线是否过长过细4信号合成相位是否接错5中频变压器和隔离变压器是否损坏特殊要留意变压器匝间短路重新调整电流负反馈量更换已损坏的部件
1.5故障现象:零电压它激扫频起动电路不好起动分析处理1扫频起始频率选择不合适重新选择起始频率2扫频电路有故障用示波器视察扫频电路的波形和频率解除扫频电路故障
1.6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爱惜分析处理:负载开路检查负载铜排接头和水冷电缆
2.设备能起动但工作状态不对
2.1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限制电源在整流桥输出端上接上假负载用示波器视察整流桥的输出波形可看到整流桥输出缺相波形缺相的缘由可能是1整流触发脉冲丢失2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3双脉冲触发电路的脉冲时序不对或补脉冲丢失4晶闸管的限制极开路短路或接触不良
2.2故障现象设备能正常顺当起动当功率升到某一值时过压或过流爱惜分析处理分两步查找故障缘由1先将设备空载运行视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旁边过流爱惜这可能是补偿电容或晶闸管的耐压不够造成的但也不解除是电路某部分打火造成的2若电压能升到额定值可将设备转入重载运行视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旁边过流爱惜这可能是大电流干扰要特殊留意中频大电流的电磁场对限制部分和信号线的干扰
3.设备正常运行时易出现的故障
3.1故障现象设备运行正常但在正常过流爱惜动作时烧毁多支KP晶闸管和快熔分析处理过流爱惜时为了向电网释放平波电抗器的能量整流桥由整流状态转到逆变状态这时假如a1500就有可能造成有源逆变颠覆烧毁多支晶闸管和快熔,开关跳闸并伴随有巨大的电流短路爆炸声对变压器产生较大的电流和电磁力冲击严峻时会损坏变压器
3.2故障现象设备运行正常但在高电压区内某点旁边设备工作不稳定直流电压表晃动设备伴随有吱吱的声音这种状况极简洁造成逆变桥颠覆烧毁晶闸管分析处理这种故障较难解除多发生于设备的某部件高压打火1连接铜排接头螺丝松动造成打火2断路器主接头氧化导致打火3补偿电容接线桩螺丝松动引起打火补偿电容内部放电阻容吸取电容打火4水冷散热器绝缘部分太脏或炭化对地打火5炉体感应线圈对炉壳炉底板打火炉体感应线圈匝间距太近匝间打火或起弧固定炉体感应线圈的绝缘柱因高温炭化放电打火6晶闸管内部打火
3.3故障现象设备运行正常但时常地可听到尖锐的嘀一嘀声同时直流电压表有略微地摇摆分析处理用示波器视察逆变桥直流两端的电压波形可看到逆变周期性短暂一个周波失败或不定周期短暂失败并联谐振逆变电路短暂失败可自复原周期性短暂失败一般是逆变限制部分受到整流脉冲地干扰非周期性短暂失败一般是由中频变压器匝间绝缘不良产生
3.4故障现象设备正常运行一段时间后设备出现异样声音电表读数晃动设备工作不稳定分析处理设备工作一段时间后出现异样声工作不稳定主要是设备的电气元器件的热特性不好可把设备的电气部分分为弱电和强电两部分分别检测先检测限制部分可预防损坏主电路功率器件在不合主电源开关的状况下只接通限制部分的电源待限制部分工作一段时间后用示波器检测限制板的触发脉冲看触发脉冲是否正常在确认限制部分没有问题的前提下把设备开起来待不正常现象出现后用示波器视察每支晶闸管的管压降波形找出热特性不好的晶闸管若晶闸管的管压降波形都正常这时就要留意其它电气部件是否有问题要特殊留意断路器电容器电抗器铜排接点和主变压器
3.5故障现象设备工作正常但功率上不去分析处理设备工作正常只能说明设备各部件完好功率上不去,说明设备各参数调整不合适影响设备功率上不去的主要缘由有1整流部分没调好整流管未完全导通直流电压没达到额定值影响功率输出2中频电压值调得过高过低影响功率输出3截流截压值调整得不当使得功率输出低4炉体与电源不配套严峻影响功率输出5补偿电容器配置得过多或过少都得不到电效率和热效率最佳的功率输出即得不到最佳的经济功率输出6中频输出回路的分布电感和谐振回路的附加电感过大也影响最大功率输出
3.6故障现象设备运行正常但在某功率段升降功率时设备出现异样声音抖动电气仪表指示摇摆分析处理这种故障一般发生在功率给定电位器上功率给定电位器某段不平滑跳动造成设备工作不稳定严峻时造成逆变颠覆烧毁晶闸管
3.7故障现象设备运行正常但旁路电抗器发热烧毁分析处理造成旁路电抗器发热烧毁的主要缘由有1旁路电抗器自身质量不好2逆变电路存在不对称运行造成逆变电路不对称运行的主要缘由来源于信号回路
3.8故障现象设备运行正经常常击穿补偿电容分析处理故障缘由1中频电压和工作频率过高2电容配置不够3在电容升压电路中串联电容与并联电容的容量相差太大造成电压不均击穿电容4冷却不好击穿电容
3.9故障现象设备运行正常但频繁过流分析处理设备运行时各电参数波形声音都正常就是频繁过流当出现这样的故障时要留意是否是由于布线不当产生电磁干扰和线间寄生参数耦合干扰如强电线与弱电线布在一起工频线与中频线布在一起信号线与强电线中频线汇流排交织在一起等
4.直流平波电抗器故障现象设备工作不稳定电参数波动设备有异样声音频繁出现过流爱惜和烧毁快速晶闸管分析处理在中频电源修理中直流平波电抗器故障属较难推断和处理的故障直流平波电抗器易出现的故障有1用户随意调整电抗器的气隙和线圈匝数,变更了电抗器的电感量影响了电抗器的滤波功能使输出的直流电流出现断续现象导致逆变桥工作不稳定逆变失败烧毁逆变晶闸管随意调小电抗器的气隙和削减线圈匝数在逆变桥直通短路时会降低电抗器阻挡电流上升的实力烧毁晶闸管随意变更电抗器的电感量还会影响设备的起动性能2电抗器线圈松动电抗器的线圈若有松动在设备工作时电磁力使线圈抖动线圈抖动时电感量突变在轻载起动和小电流运行时易造成逆变失败3电抗器线圈绝缘不好对地短路或匝间短路打火放电造成电抗器的电感量突跳和强电磁干扰使设备工作不稳定产生异样声音频繁过流烧毁晶闸管造成线圈绝缘层绝缘不好短路的缘由有a.冷却不好温度过高导致绝缘层绝缘变差打火炭化b.电抗器线圈松动线圈绝缘层与线圈绝缘层之间线圈绝缘层与铁心之间相对运动摩擦造成绝缘层损坏c.在处理电抗器线圈水垢时把酸液渗透到线圈内酸液腐蚀铜管并生成铜盐破坏绝缘层
5.晶闸管
5.1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立即开机首先应对设备进行系统检查解除故障在确认设备无故障的状况下再开机否则就会出现一开机就烧毁晶闸管的现象在压装新晶闸管时确定要留意压力均衡,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
5.2故障现象更换新晶闸管后开机正常但工作一段时间又烧毁晶闸管分析处理发生此类故障的缘由有1限制部分的电气元器件热特性不好2晶闸管与散热器安装错位3散热器经多次运用或压装过小台面晶闸管造成散热器台面中心下凹导致散热器台面与晶闸管台面接触不良而烧毁晶闸管4散热器水腔内水垢太厚导热不好造成元件过热烧掉5快速晶闸管因散热不好温度上升同时晶闸管的关断时间随着温度地上升而增大最终导致元件不能关断造成逆变颠覆烧掉晶闸管6晶闸管工作温度过高门极参数降低抗干扰实力下降易产生误触发损坏晶闸管和设备7检查阻容吸取电路是否完好
5.3故障现象更换新晶闸管后设备仍不能正常工作烧晶闸管分析处理设备出现故障后烧掉晶闸管,换上新晶闸管后经静态检测设备一切正常但仍不能正常稳定工作易烧晶闸管这时要特殊留意脉冲变压器、电源变压器、中频变压器、中频隔离变压器是否出现初级线圈与次级线圈之间、线圈与铁心之间、匝与匝之间是否绝缘不好
6.结束语中频电源的故障现象是多种多样千姿百态的对具体故障要做具体分析随着中频电源技术的发展和功率的增大,中频电源修理人员必需要具备相当的电路理论基础学问和丰富的实践阅历最终我们确定要切记在更换晶闸管后确定要细致检测设备即使在故障解除后也要对设备进行系统检查感应加热基本原理
1.电磁感应原理1831年,英国物理学家faraday发觉了电磁感应现象,并且提出了相应的理论说明其内容为,当电路围绕的区域内存在交变的磁场时,电路两端就会感应出电动势,假如闭合就会产生感应电流利用高频电压或电流来加热通常有两种方法1电介质加热利用高频电压比如微波炉加热2感应加热利用高频电流比如密封包装
2.电介质加热dielectric heating电介质加热通常用来加热不导电材料,比如木材同时微波炉也是利用这个原理原理如图1高频电压图1电介质加热示意图当高频电压加在两极板层上,就会在两极之间产生交变的电场须要加热的介质处于交变的电场中,介质中的极分子或者离子就会随着电场做同频的旋转或振动,从而产生热量,达到加热效果
3.感应力口热induction heating感应加热原理为产生交变的电流,从而产生交变的磁场,再利用交变磁场来产生涡流达到加热的效果如图2感应电流图2感应加热小意图基本电磁定律姓法拉第定律e=N dt安培定律\Hdl=NI其中°=J BdS,B=假如接受MKS制,e的单位为V,的单位为Wb,H的单位为A/m,B的单位为T以上定律基本阐述了电磁感应的基本性质,集肤效应:当沟通的电流流过导体的时候,会在导体中产生感应电流(如图3),从而导致电流向导体表面扩散也就是导体表面的电流密度会大于中心的电流密度这也就无形中削减了导体的导电截面,从而增加了导体沟通电阻,损耗增大工程上规定从导体表面到电流密度为导体表面的l/e=
0.368的距离6为集肤深度在常温下可用以下公式来计算铜的集肤深度:式
(1)图3涡流产生示意图从以上可以看到,假如增大电流和提高频率都可以增加发热效果,是加热对象快速升温所以感应电源通常须要输出高频大电流参考文献fundalmentals ofpower electronics,R.W.Erickson(讲义)TPIH2500Textbook TetraPak TechnicalTraining Centre中频电源的过电流和过电压的爱惜中频电源装置的主电路接受晶闸管半导体器件,这类器件承受过电压,过电流的实力很差,而中频电源的运行状况比较困难,负载变更猛烈,出现短路,开路,过电压,过电流的几率较高,必需实行妥当爱惜措施,以确保装置平安运行晶闸管中频电源的过流过压爱惜,一种是在适当的地方安装爱惜器件如在工频电源进线侧安装RC吸取电路,用以抑制由外电路涌入中频电源的雷击过电压和操作过电压,在晶闸管上串接快速熔短器用以爱惜过电流对晶闸管的损坏,另一种是检测中频电源的输出电压和输入电流,当电压或电流超过允许值时借助整流触发限制系统使整流桥工作于有源逆变状态,或封锁整流输出脉冲使整流桥输出电压为零电源与负载的匹配晶闸管中频电源装置与其它电源装置一样都有确定的额定值如额定电压,额定电流和额定功率因数当输出电压超过额定电压和多时,电路中的各元件的绝缘就可能烧毁当输出电流超过额定电流很多时,电路中元件温升会超过允许值,导致元件损坏在晶闸管中频电源中晶闸管元件的电压电流余量不大,承受的过载实力低,还有换流问题(换流失败,逆变电炉不能工作),启动问题(不合理的额定值,晶闸管中频电源不能起动),所以更应留意额定值的问题额定电压和额定阻抗之比,称为电源的额定阻抗当负载阻抗等于额定阻抗时,电源的输出功率就能达到额定值负载阻抗大于额定阻抗,当电源输出电压等于额定电压,电流就小于额定值,功率达不到额定值负载阻抗小于额定值,电流较大会是元件损坏,为了防止元件损坏,就要降低输出电压,功率达不到额定值(过小的负载阻抗导致晶闸管中频电源不能起动)为了得到最大的输出功率,要使负载阻抗等于电源的额定阻抗,要求负载与电源匹配实现匹配的方法是选择感应器的匝数,功率低的中频炉和透热感应器大都接受这种方式为了降低感应器中的电流和提高效率,大型中频熔炼炉和透热线圈的匝数多,阻抗大于电源的额定阻抗所以利用串并联电容升压电路来解决阻抗匹配问题淬火用感应器线圈只有一匝,用降压变压器解决阻抗匹配问题中频变压器的铜损和铁损很大,须要通水冷却降压变压器的一次匝数可调,可以便利实现阻抗匹配感应加热过程中负载的等效参数不断的变更,要求在“热态”是负载主抗与电源匹配这样并联补偿电路比串联补偿电路好接受自动频率跟踪电路以后,可以做到负载的功率因数不变,串联电路和并联电路的阻抗分别为rhs和rhp成比例在整个加热过程中rhp变更较小,而rhs变更较大,因此并联电路有利于负载与电源匹配提高生产率,这是并联电路应用较广泛的主要缘由中频炉经常烧逆变可控硅应重点检查那些部位?
1、主要是大电流和大电压失控引起的1高电压失控中频电压升到确定的值时,逆变器颠覆,无法在高阻抗状况下运行,元件的耐压降低或冷却效果不好,系统的绝缘性能降低,中频电压上升时机器对地短路,检查中频电容和炉子干扰也可能引起,逆变触发线要离主电路远一些,2大电流失控,中频电压的反压角过小,触发电路是否有接触不良,另外还要留意关断时间的始终性
2、现在由于元件的质量已经过关,假如工艺良好,牢靠性已经特殊高逆变可控硅管相对来讲是比较薄弱的部件假如频繁地损坏,必定有缘由应着重检查:1)逆变管的阻容吸取回路,重点检查吸取电容器是否断路这时,应当接受能够测量电容量的数字万用表检测电容器,仅仅测量它的通断是不够的假如逆
①开关K未合上时,灯不亮,可控硅未导通
②合上K,灯亮,这时可控硅上约有IV的电压降
③导通后即使打开K,灯仍亮,可控硅一经触发导通后,可自己维持导通状态
④假如降低电源电压E,灯泡慢慢变暗,当电流减小到某确定值(称为最小维持电流)以下时,可控硅关断,灯泡突然熄灭由此可知,要使可控硅导通,必需在A、K极间加上正向电压,同时加以适当的正向限制极电压(称触发电压)一旦导通后,要使可控硅关断,必需实行降低阳极电压、反接或断开电路等措施,使正向电流小于最小维持电流、晶闸管的爱惜4晶闸管虽然具有很多优点,但是,它们承受过电压和过电流的实力很差,这是晶闸管的主要弱点,因此,在各种晶闸管装置中必需实行适当的爱惜措施
一、晶闸管的过电流爱惜由于晶闸管的热容量很小,一旦发生过电流时,温度就会急剧上升而可能把PN结烧坏,造成元件内部短路或开路晶闸管发生过电流的缘由主要有负载端过载或短路;某个晶闸管被击穿短路,造成其它元件的过电流;触发电路工作不正常或受干扰,•使晶闸管误触发,引起过电流晶闸管承受过电流实力很差,例如一个100A的晶闸管,它的过电流实力如表20—1所列这就是说,当100A的晶闸管过电流为400A时,仅允许持续
0.02s,否则将因过热而损坏由此可知,晶闸管允许在短时间内承受确定的过电流,所以,过电流爱惜的作用.就在于当发生过电流时,在允许的时间内将过电流切断,以防止元件损坏表晶闸管的过载时间和过载倍数的关系20-1过载时间0・02s5s5min过载倍数
421.25晶闸管过电流的爱惜措施有下列几种
1、快速熔断器一般熔断丝由于熔断时间长,用来爱惜晶闸管很可能在晶闸管烧坏之后熔断器还没有熔断,这样就起不了爱惜作用因此必需接受专用于爱惜晶闸管的快速熔断器快速熔断器用的是银质熔丝,在同样的过电流倍数之下,它可以在晶闸变吸取回路断线,极易损坏逆变管;2)检查管子的电气参数是否满足要求,杜绝运用不合格厂家流入的元件;3)逆变管的水冷套及其他冷却水路是否堵塞,虽然这种状况较少,但的确出现过,简洁忽视4)留意负载有无对地打火的现象,这种状况会形成突变的高电压,造成逆变管击穿损坏5)运行角度偏大或偏小,都会引起逆变管频繁过流,从而损伤管子,简洁造成永久性的损坏6)在不影响启动的状况下,适当加大中频电源至炉体的中频回路接线电感,可以缓解因逆变管承受过大的di/dt造成的损坏管损坏之前熔断,这是晶闸管过电流爱惜的主要措施快速熔断器的接入方式有三种,如图20—15所示其一是快速熔断器接在输出(负载)端,这种接法对输出月12sd址屯聋娄短路起爱惜作用,但对元件本身故障引起的过电流不起爱惜作用其二是快速熔断器与元件串联,可以对元件本身的故障进行爱惜以上两种接法一般须要向时接受第三种接法是快速熔断器按在输入端,这样可以同时对输出端短路和元件短路实现爱惜,但是熔断器熔断之后不能立刻推断是什么故障£口与元件串联接在输入端接在输出端图快速熔断器的接入方式20-15熔断器的电流定额应当尽量接近实际工作电流的有效值,而且是按所爱惜的元件的电流定额(平均值)选取
2.过电流继电器在输出端(直流侧)装直流过电流继电器或在输入端(沟通侧)经电流互感器接入灵敏的过电流继电器,都可在发生过电流故障时动作,使输入端的开关跳闸这种爱惜措施对过载是有效的,但是在发生短路故障时,由于过电流继电器的动作及自动开关的跳闸都须要确定时间,假如短路电流比较大,这种爱惜方法不很有效
3.过流截止爱惜利用过电流的信号将晶闸管的触发脉冲移后,使晶闸管的导通角减小或者停止触发
二、晶闸管的过电压爱惜晶闸管耐受过电压的实力极差,当电路中电压超过其反向击穿电压时,即使时间极短,也简洁损坏假如正向电压超过其转折电压,则晶闸管误导通,这种误导通次数频繁时,导通后通过的电流较大,也可能使元件损坏或使晶闸管的特性下降因此必需实行措施消退晶闸管上可能出现的过电压引起过电压的主要缘由,是因为电路中一般都接有电感元件在切断或接通电路时,从一个元件导通转换到另一个元件导通时,以及熔断器熔断时,电路中的电压往往都会超过正常值有时雷击也会引起过电压晶闸管过电压的爱惜措施有下列几种
1、阻容爱惜可以利用电容来吸取过电压,其实质就是将造成过电压的能量变成电场能量储存到电容器中,然后释放到电阻中去消耗掉这是过电压爱惜的基本方法阻容吸取元件可以并联在整流装置的沟通侧(输入端),直流侧(输出端)或元件侧,如图20—16所示图阻容吸收元件与硒堆保护20-
162、硒堆爱惜硒堆(硒整流片)是一种非线性电阻元件,具有较陡的反向特性当硒堆上电压超过某一数值后,它的电阻快速减小,而且可以通过较大的电流,把过电压能量消耗在非线性电阻上,而硒堆并不损坏硒堆可以单独运用(图20-16),也可以和阻容元件并联运用
三、电容器学问电力电容器是充油设备,安装、运行或操作不当可能着火,也可能发生爆炸,电容器的残留电荷还可能对人身平安构成干脆威逼因此,电容器的平安运行有很重要的意义A、电容器运行参数电容器运行中电流不应长时间超过电容器额定电流的
1.3倍电压不应长时间超过电容器额定电压的1,1倍电容器运用环境温度不得超出表13—3供应的限值电容器外壳温度不得超过生产厂家的规定值(一般为60℃或65℃)O电容器各接点应保持良好,不得有松动或过热迹象;套管应清洁,并不得有放电痕迹;外壳不应有明显变形、不应有漏油痕迹电容器的开关设备、爱惜电器和放电装置应保持完好表电容器使用环境温度13-3环境温度/C温度类别上限下限时平均最高日平均最高年平均最高I+40-40+40+30+20I+45-40+45+35+2511+50一40+50十40+30B、电容器投人或退出发生下列故障状况之一时,电容器组应紧急退出运行
1.连接点严峻过热甚至熔化;
2.瓷套管严峻闪络放电;
3.电容器外壳严峻膨胀变形;
4.电容器或其放电装置发出严峻异样声响;
5.电容器爆破;6,电容器起火、冒烟C、电容器操作进行电容器操作应留意以下四点
1.正常状况下全站停电操作时,就先拉开电容器的开关,后拉开各路出线的开关;正常状况下全站复原送电时,就先合上各路出线的开关,后合上电容器线的开关
2.全站事故停电后,应拉开电容器的开关
3.电容器断路器跳闸后不得强送电;熔丝熔断后,查明缘由之前,不得更换熔丝送电
4.不论是高压电容器还是低压电容器,都不允许在其带有残留电荷的状况下合闸否则,可能产生很大的电流冲击电容器重新合闸前,至少应放电3min
5.为了检查、修理的须要,电容器断开电源后,工作人员接近之前,不论该电容器是否装有放电装置,都必需用可携带的特地放电负荷进行人工放电D、电容器故障推断及处理
1.渗漏油渗漏油主要由产品质量不高或运行维护不周造成外壳轻度渗油时,应将渗油处除锈、补焊、涂漆,予以修复;严峻渗漏油时应予更换
2.外壳膨胀主要由电容器内部分解/比气体或内部部分元件击穿造成外壳明显膨胀应更换电容器
3.温度过高主要由过电流(电压过高或电源有谐波)或散热条件差造成,也可能由介质损耗增大造成应严密监视,查明缘由,作针对性的处理如不能有效地限制过高的温度,则应退出运行;如是电容器本身的问题,应予更换
4.套管闪络放电主要由套管脏污或套管缺陷造成如套管无损坏,放电仅由脏污造成,应停电清扫,擦净套管;如套管有损坏,应更换电容器处理工作应停电进行
5.异样声响异样声响由内部故障造成异样声响严峻时,应立刻退出运行,并停电更换电容器
6.电容器爆破由内部严峻故障造成应立刻切断电源,处理完现场后更换电容器
7.熔丝熔断如电容器熔丝熔断,不论是高压电容器还是低压电容器,均应查明缘由,并作适当处理后再投入运行否则,可能产生很大的冲击电流
四、无芯感应电炉分类无芯感应电炉熔炼炉通常依据运用电流频率分为工频电炉50Hz中频炉50——10000Hz高频炉大于10000Hz
五、中频无芯感应电炉组成电器、机械、水冷三大部分组成
(一)、电源系统、主回路1A三相全控桥式整流器其作用是将工频沟通变换成直流B滤波电抗器它起三个作用,一是对整流出来的直流电流进行滤波,减小电流纹波,有利于逆变器稳定工作;二是在整流桥与逆变桥之间起沟通隔离作用,在正常工作时滤波电抗两侧有不同的电压波形,必需有一个电抗来担当电压瞬时值的差异,而对于直流又必需能畅通,滤波电抗恰好起到这种作用;三是不论任何缘由,在滤波电抗后面发生短路时,协作装置的过电流爱惜系统来限制短路电流的上升速率和峰值C逆变桥,其作用是将经滤波后的直流转变成中频沟通D负载,主要有感应器和中频补偿电容组成,它工作接近谐振状态,以获得比较高的功率因数和效率、限制回路2A整流触发系统他来限制整流桥的可控硅,并且可自由来调整整流桥输出直流电压数值,从而变更中频输出功率;在停机或故障状态时,它可以使整流桥转入逆变状态,把滤波电抗中储能返回电网,防止产生过电压,导致停止工作;B逆变触发系统限制逆变器的正常工作C启动环节、爱惜回路3A过电流爱惜爱惜可控硅,防止短路损坏B过电压爱惜爱惜可控硅和补偿电容的击穿C电流截止和电压截止环节当负载发生变更时,用以限制负载电流和电压在允许范围
(二)、机械部分炉体、炉盖、炉架、倾炉机构
(三)、水冷系统A配电柜水冷系统B炉体水冷系统
六、设备巡察内容A水温表、压力表B炉子各个部位有无异样C炉底和限制柜有无异样D听声音有无异样E摸线圈温度如何,炉体四周有无打火及漏电现象中频电源的维护
七、
1、经常清除电源柜内的积尘,尤其是晶闸管芯外部要用酒精擦洗干净
2、经常检查水管是否扎结坚实,刚好清除冷却水管内壁的水垢,以保证足够的水流量,对老化及有裂纹的水管要刚好更换,冷却水池的脏物须刚好清除,以免堵塞水管
3、定时对装置进行检修,装置各部分的螺栓,螺母连接处要定期进行检查,紧固接触器、继电器的触头有松动,接触不良时,应刚好修理,更换,不能牵强运用
4、定期校验过流、过压爱惜系统,防止失灵定期检查水压继电器
5、经常检查负载接线是否良好,绝缘是否牢靠变频装置的负载因工作场合的环境恶劣,从而使故障率高的事实简洁被忽视,因此,加强对负载的维护,防止故障波及电源装置,是保证系统平安运行的重要一环节
八、中频炉异样状况的修理
1、检查可控硅是否完好;
2、检查脉冲变压器指示灯是否亮;
3、电线电缆接触是否良好,有无接地;
4、限制板、线圈、电容、电阻等元件是否有烧坏或有异味出现;
5、检查是否有积尘,导致短路;刚好清理;
6、螺丝螺母连接处是否有松动;
7、检查水路是否有堵塞;检查水压是否低于
0.2Mpa;
8、故障灯亮起,自动爱惜系统启动;检查是否有过压.过流和欠水压等;若无异样,运用按扭复位,重新起动进行工作;
9、限制板一般三灯同时亮,为正常工作.若左侧灯不亮,接着增大功率;若灯亮起,说明工作正常,可降回原工作功率;
10、电容的作用吸取冲击电压;补偿中频电流;滤除杂波其次章元器件的监测
一、怎样识别二极管的好坏?因为晶体二极管是单向导通的元件,因此测量出来的正向电阻与反向电阻值差越大越好,如相差不大,说明二极管性能不好或已损坏;如表针不动说明二极管内部已断线;假如电阻为0,说明电极之间已短路
二、如何判别三极管的好坏?主要测量极间阻值来推断PN结的好坏,用万用表RX100档,测放射极和集电极的正向电阻,假如测出都是低阻值说明管子质量是好的;假如发觉测出的阻值正向电阻特殊大或者反向电阻特殊小,说明管子已损坏
三、怎样简易测量可控硅?可控硅有阳极、阴极和一个限制极,测量时刻用万用表RX1000档来测阳极和阴极的正反向电阻,表针应保持不动,限制极和阴极是一个PN结,故可用推断二极管的方法来测量
四、如何利用万用表检测电容器的好坏?利用电容器的充放电原理方法为将万用表转换开关拨到电阻档RX1000档上,表棒接电容器,这是表针产生左右摇摆,摇摆越大说明电容量越大,有时会摇摆到接近零值,又慢慢退回停留在一位置上,停留点的电阻量就是这个电容器的漏电电阻,推断电容器的好坏就是看这个电阻值的大小这个电阻越大越好,最好是无限大假如接上电容器表针不动,说明电容器内断开;假如接上电容器表针摇摆到0不再退回,说明电容器已击穿第三章实际遇到的问题及解决方法
一、中频炉运行过程中,突然掉电,限制板上过流信号灯亮经过检查,发觉有一水包水嘴漏水用万用表测元器件,发觉有两块整流可控硅击穿、一快熔击穿处理方法立刻停止中频电源及限制柜循环水电源,修复漏水结果发觉水嘴腐蚀严峻,更换新水包拆除全部循环水嘴,都有不同程度的腐蚀限制柜内循环水为电汽车间制的纯水,经分析,原设计水路存在很大的弊端,同一水路间存在电压差,即使为纯水也难免电离腐蚀水嘴,后进行水路改造(由于水路问题,造成车间中频炉运行两年击穿可控硅一百多块,干脆损失五十万余元)更换可控硅与快速熔断器,打开循环水电源,送电中频炉运行正常总结可控硅中频装置中,可控硅是主要元件,(整流、逆变)也是装置中的薄弱环节,可控硅元件体积小,却可以通过很大的电流,这是它的优点但另一方面,体积小,热容量也小,当电流增加时,它的结温上升很快,所以它经受过电流的实力很差可控硅元件经受过电压的实力也很差,过电压包括反向和正向,反向过电压极易使元件反向击穿,正向过电压如超过元件转折电压,则可控硅自动转入导通,假如没有爱惜措施,则可控硅的这种失控现象会酿成严峻后果。