技能培訓(xùn)專題中頻爐維修技能技巧

1、技能培訓(xùn)專題中頻爐維修技能技巧中頻爐維修技能技巧 一般情況下，可以把中頻爐的故障按照故障現(xiàn) 象分為完全不能起動和起動后不能正常工作兩大類。作為一般的原則，當(dāng) 出現(xiàn)故障后，應(yīng)在斷電的情況下對整個(gè)系統(tǒng)作全面檢查，它包括以下幾個(gè) 方面： （一）電源：用萬用表測一下主電路開關(guān)（接觸器）和控制保險(xiǎn) 絲后面是否有電，這將排除這些元件斷路的可能性。（二）整流器：整流器采用三相全控橋式整流電路，它包括六個(gè)快速 熔斷器、六個(gè)晶閘管、六個(gè)脈沖變壓器和一個(gè)續(xù)流二極管。在快速熔斷器 上有一個(gè)紅色的指示器，正常時(shí)指示器縮在外殼里邊，當(dāng)快熔燒斷后它將 彈出，有些快熔的指示器較緊，當(dāng)快熔燒斷后，它會卡在里面，所以為可 靠起

2、見，可以用萬用表通斷檔測一下快熔，以判斷它是否燒斷。測量晶閘管的簡單方法是用萬用表電阻擋（200Q擋）測一下其陰極 一陽極、門極一陰極電阻，測量時(shí)晶閘管不用取下來。正常情況下，陽極 一陰極間電阻應(yīng)為無窮大，門極一陰極電阻應(yīng)在1050Q之間，過大或 過小都表明這只晶閘管門極失效，它將不能被觸發(fā)導(dǎo)通。脈沖變壓器次邊接在晶閘管上，原邊接在主控板上，用萬用表測量原 邊電阻約為50Q。續(xù)流二極管一般不容易出現(xiàn)故障，檢查時(shí)用萬用表二 極管擋測其二端，正向時(shí)萬用表顯示結(jié)壓降約有500mV，反向不通。（三）逆變器：逆變器包括四只快速晶閘管和四只脈沖變壓器，可以 按上述方法檢查。（四）變壓器：每個(gè)變壓器的每個(gè)繞

3、組都應(yīng)該是通的，一般原邊阻值 約有幾十歐姆，次極幾歐姆。應(yīng)該注意：中頻電壓互感器的原邊與負(fù)載并 聯(lián)，所以其電阻值為零。（五）電容器：與負(fù)載并聯(lián)的電熱電容器可能被擊穿，電容器一般分 組安裝在電容器架上，檢查時(shí)應(yīng)先確定被擊穿電容器所在的組。斷開每組 電容器的匯流母排與主匯流排之間的連接點(diǎn)，測量每組電容器兩個(gè)匯流排 間的電阻，正常時(shí)應(yīng)為無窮大。確認(rèn)壞的組后，再斷開每臺電熱電容器引 至匯流排的軟銅皮，逐臺檢查即可找到擊穿的電容器。每臺電熱電容器由 四個(gè)芯子組成，外殼為一極，另一極分別通過四個(gè)絕緣子引到端蓋上，一 般只會有一個(gè)芯子被擊穿，跳開這個(gè)絕緣子上的引線，這臺電容器可以繼 續(xù)使用，其容量是原來的3

4、/4。電容器的另一個(gè)故障是漏油，一般不影響 使用，但要注意防火。安裝電容器的角鋼與電容器架是絕緣的，如果絕緣擊穿將使主回路接 地，測量電容器外殼引線和電容器架之間的電阻，可以判斷這部分的絕緣 狀況。（六）水冷電纜：水冷電纜的作用是連接中頻電源和感應(yīng)線圈，它是 用每根直徑0.6-0.8紫銅線絞合而成。對于500公斤電爐，電纜截 面積為480平方毫米，對于250公斤電爐，電纜截面積采用300至400平 方毫米。水冷電纜外膠管采用耐壓5公斤的壓力橡膠管，里面通以冷卻水， 它是負(fù)載回路的一部分，工作時(shí)受到拉力和扭力，與爐體一起傾動而發(fā)生 曲折，因此時(shí)間長后容易在柔性連接處斷裂開。水冷電纜斷裂過程，一般

5、 是先斷掉大部分后，在大功率運(yùn)行時(shí)把未斷小部分很快燒斷，這時(shí)中頻電 源就會產(chǎn)生很高的過電壓，如果過電壓保護(hù)不可靠，就會燒壞晶閘管。水 冷電纜斷開后，中頻電源無法啟動工作。如不檢查出原因而反復(fù)啟動，就 很可能燒壞中頻電壓互感器。檢查故障時(shí)可用示波器，把示波器探頭夾在 負(fù)載兩端，觀察按啟動按鈕時(shí)有無衰減波形。確定電纜斷芯時(shí)先把水冷電 纜與電熱電容器輸出銅排脫開，用萬用表電阻擋（200Q擋）測量電纜的 電阻值，正常時(shí)電阻值為零，斷開時(shí)為無窮大。用萬用表測量時(shí)，應(yīng)把爐體翻到傾倒位置，使水冷電纜掉起，這樣使斷處徹底脫離，才能正確判斷 是否斷芯。通過以上幾個(gè)方面的檢查，一般能查出大部分的故障原因，接下來可

6、 以接通控制電源，作進(jìn)一步的檢查。中頻電源主電路合閘有手動和自動兩 種。對于自動合閘的系統(tǒng)，應(yīng)該先將電源線暫時(shí)斷開，以確保主電路不會 合上。接通控制電源后，可以作下面幾個(gè)方面的檢查。將示波器探頭接在整流晶閘管的門極和陰極上，示波器置于電源 同步，按下啟動按鈕后即可看到觸發(fā)脈沖波形，應(yīng)為雙脈沖，幅度應(yīng)大于 2V。按一下停止按鈕，脈沖將立即消失。重復(fù)六次，將每個(gè)晶閘管都看一 下，如果門極沒有脈沖，可以將示波器的探頭移到脈沖變壓器的原邊看一 下，如果原邊有脈沖而次邊沒有，說明脈沖變壓器損壞，否則問題可能出 在傳輸線或主控板上。將示波器探頭接在逆變晶閘管的門極和陰極上，示波器置于內(nèi)同 步，接通控制電源

7、后可以看到逆變觸發(fā)脈沖，它是一串尖脈沖，幅度應(yīng)大 于2V，通過示波器的時(shí)標(biāo)讀出脈沖周期，算出觸發(fā)脈沖頻率，正常時(shí)應(yīng) 比電源柜的標(biāo)稱頻率高約20%，這個(gè)頻率稱為啟動頻率。按下啟動按鈕后， 脈沖的間距加大，頻率變低，正常時(shí)應(yīng)比電源柜的標(biāo)稱頻率低約40%，按 一下停止按鈕，脈沖頻率立即跳回啟動頻率。通過上列檢查，基本上能排 除完全不能啟動的故障。啟動以后工作不正常，一般表現(xiàn)在下列幾個(gè)方 面：1.整流器缺相：故障表現(xiàn)為工作時(shí)聲音不正常，最大輸出電壓升 不到額定值，且電源柜怪叫聲變大，這時(shí)可以調(diào)低輸出電壓在200V左右， 用示波器觀察整流器的輸出電壓波形（示波器應(yīng)置于電源同步），正常時(shí) 輸入電壓波形每周

8、期有六個(gè)波形，缺相時(shí)會缺少二個(gè)，如圖2所示。這一 故障一般是由于整流器某只晶閘管沒有觸發(fā)脈沖或觸發(fā)不導(dǎo)通引起的，這 時(shí)應(yīng)先用示波器看一下六個(gè)整流晶閘管的門極脈沖，如果有的話，關(guān)機(jī)后 用萬用表200Q檔測量一下各個(gè)門極電阻，將不通或者門極電阻特別大的 那只晶閘管換掉即可。逆變器三橋臂工作：故障表現(xiàn)為輸出電流特別大，空爐時(shí)也一樣，且電源柜工作時(shí)聲音很沉重，啟動后把功率旋鈕調(diào)到最小位置，會發(fā)現(xiàn)中 頻輸出電壓比正常時(shí)高。用示波器依次觀察四個(gè)逆變晶閘管的陽極一陰極 之間的電壓波形，正常時(shí)每一只的波形都如圖3所示。如果三橋臂工作， 可以看到逆變器中有相鄰的二只晶閘管的波形正常，另外相鄰的二只有一 只沒有波

9、形，另一只為正弦波，如圖4所示，KK2觸發(fā)不通，其陽極一陰 極之間的波形就是正弦波；同時(shí)KK2不導(dǎo)通會導(dǎo)致KK1無法關(guān)斷，所以KK1二端就沒有波形。感應(yīng)線圈故障：感應(yīng)線圈是中頻電源的負(fù)載，它采用壁厚3至5 毫米的方形紫銅管制成。它的常見故障有以下幾種：感應(yīng)線圈漏水，這 可能引起線圈匝間打火，必須及時(shí)補(bǔ)焊才能運(yùn)行。鋼水粘在感應(yīng)線圈上，鋼渣發(fā)熱、發(fā)紅，會引起銅管燒穿，必須及時(shí) 清除干凈。感應(yīng)線圈匝間短路，這類故障在小型中頻感應(yīng)加熱爐上特別容易發(fā)生， 因?yàn)闋t子小，在工作時(shí)受熱應(yīng)力作用而變形，導(dǎo)致匝間短路，故障表現(xiàn)為 電流較大，工作頻率比平常時(shí)高。為了能采用正確的方法進(jìn)行中頻爐的故障維修，就必須熟悉中

10、頻爐常 見故障的特點(diǎn)及原因，才能少走彎路，節(jié)省時(shí)間，盡快的將故障排除，恢 復(fù)中頻爐的正常運(yùn)行，從而保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。晶閘管中頻感應(yīng)加熱電源是利用晶閘管將三相工頻交流電能變換成幾 百或幾千赫茲的單相交流電能。具有控制方便、效率高、運(yùn)行可靠、勞動 強(qiáng)度低的特點(diǎn)，廣泛用于鑄鋼、不銹鋼或合金鋼的冶煉、真空冶煉、鍛件 的加熱和鋼管的彎曲、擠壓成型、工件的預(yù)熱、鋼件表面淬火、退火熱處 理、金屬零件的焊接、粉末冶金、輸送高溫工質(zhì)的管道加熱、晶體的生長 等不同場合。在我廠，中頻電源裝置主要用于鑄鋼、不銹鋼和青銅等的冶 煉。中頻電源的工作原理為：采用三相橋式全控整流電路將交流電整流為 直流電，經(jīng)電抗器平波后，

11、成為一個(gè)恒定的直流電流源，再經(jīng)單相逆變橋， 把直流電流逆變成一定頻率（一般為1000至8000Hz）的單相中頻電流。 負(fù)載由感應(yīng)線圈和補(bǔ)償電容器組成，連接成并聯(lián)諧振電路。一般情況下，可以把中頻電源的故障按照故障現(xiàn)象分為完全不能起動 和起動后不能正常工作兩大類。作為一般的原則，當(dāng)出現(xiàn)故障后，應(yīng)在斷 電的情況下對整個(gè)系統(tǒng)作全面檢查，它包括以下幾個(gè)方面：（一）電源：用萬用表測一下主電路開關(guān)（接觸器）和控制保險(xiǎn)絲后面是否有電，這將排除這些元件斷路的可能性。（二）整流器：整流器采用三相全控橋式整流電路，它包括六個(gè)快速 熔斷器、六個(gè)晶閘管、六個(gè)脈沖變壓器和一個(gè)續(xù)流二極管。在快速熔斷器 上有一個(gè)紅色的指示器

12、，正常時(shí)指示器縮在外殼里邊，當(dāng)快熔燒斷后它將 彈出，有些快熔的指示器較緊，當(dāng)快熔燒斷后，它會卡在里面，所以為可 靠起見，可以用萬用表通斷檔測一下快熔，以判斷它是否燒斷。測量晶閘管的簡單方法是用萬用表電阻擋（200Q擋）測一下其陰極 一陽極、門極一陰極電阻，測量時(shí)晶閘管不用取下來。正常情況下，陽極 一陰極間電阻應(yīng)為無窮大，門極一陰極電阻應(yīng)在1050Q之間，過大或 過小都表明這只晶閘管門極失效，它將不能被觸發(fā)導(dǎo)通。脈沖變壓器次邊接在晶閘管上，原邊接在主控板上，用萬用表測量原 邊電阻約為50Q。續(xù)流二極管一般不容易出現(xiàn)故障，檢查時(shí)用萬用表二 極管擋測其二端，正向時(shí)萬用表顯示結(jié)壓降約有500mV，反向

13、不通。（三）逆變器：逆變器包括四只快速晶閘管和四只脈沖變壓器，可以 按上述方法檢查。（四）變壓器：每個(gè)變壓器的每個(gè)繞組都應(yīng)該是通的，一般原邊阻值 約有幾十歐姆，次極幾歐姆。應(yīng)該注意：中頻電壓互感器的原邊與負(fù)載并 聯(lián)，所以其電阻值為零。（五）電容器：與負(fù)載并聯(lián)的電熱電容器可能被擊穿，電容器一般分 組安裝在電容器架上，檢查時(shí)應(yīng)先確定被擊穿電容器所在的組。斷開每組 電容器的匯流母排與主匯流排之間的連接點(diǎn)，測量每組電容器兩個(gè)匯流排 間的電阻，正常時(shí)應(yīng)為無窮大。確認(rèn)壞的組后，再斷開每臺電熱電容器引 至匯流排的軟銅皮，逐臺檢查即可找到擊穿的電容器。每臺電熱電容器由 四個(gè)芯子組成，外殼為一極，另一極分別通過

14、四個(gè)絕緣子引到端蓋上，一 般只會有一個(gè)芯子被擊穿，跳開這個(gè)絕緣子上的引線，這臺電容器可以繼 續(xù)使用，其容量是原來的3/4。電容器的另一個(gè)故障是漏油，一般不影響 使用，但要注意防火。安裝電容器的角鋼與電容器架是絕緣的，如果絕緣擊穿將使主回路接 地，測量電容器外殼引線和電容器架之間的電阻，可以判斷這部分的絕緣 狀況。（六）水冷電纜：水冷電纜的作用是連接中頻電源和感應(yīng)線圈，它是 用每根直徑0.6-0.8紫銅線絞合而成。對于500公斤電爐，電纜截 面積為480平方毫米，對于250公斤電爐，電纜截面積采用300至400平 方毫米。水冷電纜外膠管采用耐壓5公斤的壓力橡膠管，里面通以冷卻水， 它是負(fù)載回路的

15、一部分，工作時(shí)受到拉力和扭力，與爐體一起傾動而發(fā)生 曲折，因此時(shí)間長后容易在柔性連接處斷裂開。水冷電纜斷裂過程，一般 是先斷掉大部分后，在大功率運(yùn)行時(shí)把未斷小部分很快燒斷，這時(shí)中頻電 源就會產(chǎn)生很高的過電壓，如果過電壓保護(hù)不可靠，就會燒壞晶閘管。水 冷電纜斷開后，中頻電源無法啟動工作。如不檢查出原因而某，就很可能 燒壞中頻電壓互感器。檢查故障時(shí)可用示波器，把示波器探頭夾在負(fù)載兩 端，觀察按啟動按鈕時(shí)有無衰減波形。確定電纜斷芯時(shí)先把水冷電纜與電 熱電容器輸出銅排脫開，用萬用表電阻擋（200Q擋）測量電纜的電阻值， 正常時(shí)電阻值為零，斷開時(shí)為無窮大。用萬用表測量時(shí)，應(yīng)把爐體翻到傾 倒位置，使水冷電

16、纜掉起，這樣使斷處徹底脫離，才能正確判斷是否斷芯。通過以上幾個(gè)方面的檢查，一般能查出大部分的故障原因，接下來可 以接通控制電源，作進(jìn)一步的檢查。中頻電源主電路合閘有手動和自動兩 種。對于自動合閘的系統(tǒng)，應(yīng)該先將電源線暫時(shí)斷開，以確保主電路不會 合上。接通控制電源后，可以作下面幾個(gè)方面的檢查。將示波器探頭接在整流晶閘管的門極和陰極上，示波器置于電源 同步，按下啟動按鈕后即可看到觸發(fā)脈沖波形，應(yīng)為雙脈沖，幅度應(yīng)大于 2V。按一下停止按鈕，脈沖將立即消失。重復(fù)六次，將每個(gè)晶閘管都看一 下，如果門極沒有脈沖，可以將示波器的探頭移到脈沖變壓器的原邊看一 下，如果原邊有脈沖而次邊沒有，說明脈沖變壓器損壞，

17、否則問題可能出 在傳輸線或主控板上。將示波器探頭接在逆變晶閘管的門極和陰極上，示波器置于內(nèi)同 步，接通控制電源后可以看到逆變觸發(fā)脈沖，它是一串尖脈沖，幅度應(yīng)大 于2V，通過示波器的時(shí)標(biāo)讀出脈沖周期，算出觸發(fā)脈沖頻率，正常時(shí)應(yīng) 比電源柜的標(biāo)稱頻率高約20%，這個(gè)頻率稱為啟動頻率。按下啟動按鈕后， 脈沖的間距加大，頻率變低，正常時(shí)應(yīng)比電源柜的標(biāo)稱頻率低約40%，按 一下停止按鈕，脈沖頻率立即跳回啟動頻率。通過上列檢查，基本上能排 除完全不能啟動的故障。啟動以后工作不正常，一般表現(xiàn)在下列幾個(gè)方 面：1.整流器缺相：故障表現(xiàn)為工作時(shí)聲音不正常，最大輸出電壓升不到額定值，且電源柜怪叫聲變大，這時(shí)可以調(diào)低

18、輸出電壓在 200V左右，用示波器觀察整流器的輸出電壓波形（示波器應(yīng)置于電源同 步），正常時(shí)輸入電壓波形每周期有六個(gè)波形，缺相時(shí)會缺少二個(gè)，如圖 2所示。這一故障一般是由于整流器某只晶閘管沒有觸發(fā)脈沖或觸發(fā)不導(dǎo) 通引起的，這時(shí)應(yīng)先用示波器看一下六個(gè)整流晶閘管的門極脈沖，如果有 的話，關(guān)機(jī)后用萬用表200Q檔測量一下各個(gè)門極電阻，將不通或者門極 電阻特別大的那只晶閘管換掉即可。2.逆變器三橋臂工作：故障表現(xiàn)為輸出電流特別大，空爐時(shí)也一樣， 且電源柜工作時(shí)聲音很沉重，啟動后把功率旋鈕調(diào)到最小位置，會發(fā)現(xiàn)中 頻輸出電壓比正常時(shí)高。用示波器依次觀察四個(gè)逆變晶閘管的陽極一陰極 之間的電壓波形，正常時(shí)每一只的波形都如圖3所示。如果三橋臂工作， 可以看到逆變器中有相鄰的二只晶閘管的波形正常，另外相鄰的二只有一 只沒有波形，另一只為正弦波，如圖4所示，KK2觸發(fā)不通，其陽極一陰 極之間的波形就是正弦波；同時(shí)KK2不導(dǎo)通會導(dǎo)致KK1無法關(guān)斷，所以KK1二端就沒有波形。感