中频电炉逆变桥晶闸管烧损故障排除方法
在介绍中频电炉逆变晶闸管烧损常见故障之前,我们先简单的了解一下可控硅中频电源的基本工作原理:交流电通过一个三相桥式整流电路,把50Hz的工频交流电流整流成直流,再经过一个滤波器(直流电抗器)进行滤波,最后经逆变器将直流变为单相中频交流(200Hz~8000Hz)以供给负载。因此这种中频电源的工作原理实际就是:电网交流--整流直流--中频交流。
我们以3吨中频电炉为例,举例说明一下中频电源的工作原理:3吨中频电炉的电源供给是公司电网经过变压器,将570V工频50Hz交流电输送到电炉控制电源,经过三相桥式整流,将570V交流电,整流成为约750V直流电,经过电抗器滤波后,到逆变电路,经过逆变晶闸管2个桥臂交替导通,得到1000V的中频电源,经过补偿电容倍压后,将约为2000V的中频交流电源输送到感应线圈,通过磁轭聚磁,涡流原理熔化铁水。
逆变晶闸管烧损,是中频电炉最常见,但最难排除的故障。不管是过压还是过流引起的晶闸管烧损,一般情况都需要用排除法,缩小故障范围,排除故障。
另外的主要原因是电流和大电压失控,引起的高电压失控中频电炉原理的电压升到一定的值时,逆变器颠覆,无法在高阻抗下运行,元件的耐压降低或冷却效果不好,系统的绝缘性能降低,中频感应电炉电压升高时机器对地短路,检查中频电容和炉子。干扰也可能引起,逆变触发线要高主电路一些。另外就是大电流失控,中频电压的反压角过小,触发电路是否接触不良,另外还要注意关断时间的一直性。
以下总结出了维修技术人员在检修逆变晶闸管时可按照如下步骤,逐步进行排查,缩小故障范围。
第一步:炉体
(1)感应线圈绝缘层有无损坏
(2)感应线圈和磁轭之间的绝缘是否完好
(3)水冷电缆有无鼓包、接头是否松动
(4)炉体冷却水管有无渗漏和堵塞
(5)接地保护是否完好
注:在确定各排查点完好后,倒换炉体送电试炉。
第二步:换炉开关
(1)换炉开关之间要完全分开,没有导体搭接
(2)换炉开关触头要平整,有效结合
(3)换炉开关水冷管道畅通
注:停电后,仔细检查换炉开关各个部位元件。
第三步:排铜
(1)隔开铜排的胶木有无碳化
(2)铜排之间要保证没有东西搭接
(3)铜排接口处的水冷管道完好畅通
注:检查排查点的各项,确保正常。
第四步:补偿电容
(1)查看补偿电容有无渗漏和鼓包
(2)敲击电容壳体,听声音确定电容有无内空
(3)电容水冷管有无渗漏和堵塞
(4)使用能测量电容的万用表,测量电容的通断
(5)放电电抗器接线完好
注:按照排查点逐一排查检修。
第五步:滤波电抗
(1)滤波电抗器水冷管必须要完好
(2)电抗器线圈内部铁芯无位移
注:按照排查点逐一排查检修。
第六步:逆变桥架
(1)检查晶闸管安装同心度和压紧度
(2)检查晶闸管阻容保护是否完好
(3)检查电压互感器是否正常
注:可以备一套逆变桥,在地面组装好更换到电源上。
第七步:整流桥
(1)检查晶闸管安装同心度和压紧度
(2)检查晶闸管阻容保护是否完好
(3)检查电流互感器是否正常
注:按照排查点逐一排查检修。
第八步:主板
(1)电炉完好时,把主板给晶闸管的各个参数手抄一份,等电炉出现故障时,对照参数是否一致,有无出现漂移,进行调整
(2)仔细检查主板上的各插头,有无断线与松动
注:更换主板备用。
然而,现在制造的电子元件质量已经过关,如果工艺良好,可靠性已经非常高。逆变可控硅相对来讲是比薄弱的部件。频繁的损坏逆变晶闸管,也可以着重检查。
逆变管的阻容吸收回路,重点检查吸收电容器是否断路。这时,应该采用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。如果逆变吸收回路断线,极易损坏逆变管。
1)检查管子的电气参数是否满足要求,杜绝使用不合格厂家流入的元件。
2)逆变电路的水冷套及其他冷却水路是否堵塞,虽然这种情况比较少,但确实出现过,容易忽略。
3)注意负载有无对地打火的现象,这种情况会形成突变的高电压,造成逆变管击穿损坏。
4)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,容易造成永久性的损坏。
5)在不影响启动的情况下,适当加大中频逆变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。