IGBT中频电源维修手册

IGBT中频电源维修手册
伴随着铸造行业的发展，IGBT中频电源在今年得到迅速的推广销售，这就需要一只技术力量强的售后队伍，以下是IGBT维修记录，现针对特别维修案例编制此维修手册。

方便大家共同交流学习IGBT中频电源维修技术，以更好的维护使用好设备。

一、现场维修需要测试的步骤：
第一步，在中频电源未接通任何电源的情况下，使用万用表欧姆档位（*1档）检测电热电容两端的阻值、模块小板GE两端的端子阻值、模块CE两端阻值、充电二极管两端正反向阻值，整流可控硅和整流二极管两端阻值，充电电阻50W/100Ω阻值，断路器输出三相母排之间的阻值，正常情况下以上阻值为∝。

如果阻值为1欧姆很小的阻值说明此器件有可能击穿，如果发现击穿现象将器件从设备电路上断开测量进一步判断此器件的好坏。

使用万用表*10档测量IGBT输出端子对地之间的阻值（以此判断是否有漏炉造成感应圈和地之间的接通）。

第二步，将“2P断路器”及“控制开关”合上（即只通弱电不通强电的情况下），使用万用表直流电压DCV10V档位测量所有模块GE两端的负压，正常情况下有-7.8V到-8V左右的负压，在测试所有模块负压正常的情况下按下“中频启动”，此时使用示波器检测模块小板GE两端的波形，正常情况下为一个频率为1KHz~2KHz的方波信号，波形平滑方正，不能有任何变形。

正常的话然后测量模块小板2W/6.8Ω栅极电阻两端的波形，正常情况下为一个上下都有毛刺的波形，如果出现方波信号说明栅极电阻坏了或模块GE短路了，如果没有波形说明模块GE两端开路烧坏。

依次测量所有的模块小板的波形。

使用示波器检测整流脉冲版的KG和KK信号，正常为方波信号，以上检测正常后进行下一步。

第三步，试充一点强电来启动设备：
将以上“控制开关”和“2P断路器”关掉，然后按照开机顺序合上“2P”开关，按下“储能”，再按一下“主回路通”，看到直流电压充到300V左右将主回路断，合上“控制开关”，按下中频启动，此时示波器看到设备的起振波形，然后波形慢慢消失。

并且直流电压下降的速度是缓慢的。

这说明设备的起振情况是正常的，关掉以上开关，按照正常的开机顺序开机启动运行。

二、设备使用的环境要求：
IGBT中频电源电盘使用的水循环系统必须为封闭水冷，使用蒸馏水循环，这样功率模块散热器能够避免因结水垢引起的散热不良烧毁模块故障，使用蒸馏水长时间使用设备之后也会造成一定的水垢，需要清理。

一般来说对于水质好的客户来说一年清理一下水垢，清理水垢的办法是使用塑料水泵，找一只塑料桶，使用30%的盐酸循环设备15分钟左右，循环完毕后使用2至3边清水循环，清理管道内部残留的盐酸液。

IGBT中频电源必须保证良好的设备内部空间环境，防止外界粉尘落入电柜当中，IGBT中频电柜必须单独建立房子，以隔离外环境。

IGBT中频电源电盘必须与封闭水冷隔离安装，防止封闭水冷的水汽进入电柜造成模块打火短路。

IGBT中频电源熔炼炉客户使用时必须配备空调，空调室内机安装在设备柜体内侧，室外机安装在室外。

每次设备开始运行之前必须启动空调，并且启动设备水循环系统，设备运行完毕下班之后关闭空调，可以关闭封闭水冷系统，但炉体的水循环系统必须待炉衬降到室温后再关闭。

IGBT中频电源熔炼炉系统炉体部分的水循环用户应当考虑安装应急水源，方案一：在房屋高处安装一个储水罐，并将储水罐通过一个阀门接通在炉体的进水端，而且炉体的进水能够通过阀门自动接通水池子水和水罐水，在突发停电事故时能够将炉体水循环通过阀门切换到水罐循环水系统，通水量通过阀门控制不必太大，能够使炉体出水水温不开锅为准。

这样能够有效的防止因停电缺水造成炉体绝缘棒的碳化。

方案二：安装备用发电机组，安装一定容
量的备用发电机组，并且设备的水泵控制开关能够自由切换电网电源和发电机组电源（注意不能将电网和发电机组同时接通，否则容易烧毁发电机组），在停电时能够启动发电机组带动炉体循环水泵继续工作。

IGBT中频电源应当安装两台水泵，一台作为主水泵，一台作为备用水泵，使用阀门控制，在一台水泵电机烧坏的情况下可以切换到另一台水泵运行。

以上是设备检修检查步骤，接下来将列举部分案例来进一步说明。

二、维修案例
1、普通500kg，750kg，1000kg熔炼炉案例
（1）故障现象：按下“中频启动”按钮，设备不启动或启动后设备功率提不上去
原因分析：1、有报警信号封锁启动信号，启动信号线接触有问题，观察保护板和主板有没有红色报警灯亮，2、有漏炉现象造成设备电气和大地连接，检查炉体，特别是炉口。

3、设备水冷电缆断，造成设备主回路形成不了起振，重点检查设备导电螺丝及水冷电缆。

4、取样用的中频互感器或中频变压器烧坏。

故障现象检查中发现的问题解决方法
不启盘“中频停止”按钮接触不好，已坏；电盘内灰尘太多；将复位按钮移到中频停止按钮上，复位按钮不用，并清扫电盘内灰尘，灰尘造成开关触头接触不良。

不启盘中频电压与中频电流上不去，电抗器嗡嗡的响，用万用表检查中发现输出铜排与地之间电阻为10欧，再检查发现炉体上部有孔，炉体上部穿炉，造成感应圈与外壳相连重新筑炉
不起盘，水温报警IGBT模块冷却水盒水路不通畅，水盒上端温度过高，出现水温报警处理不通畅的管路，发现有生料带堵塞现象，所以设备安装尽量不用生料带，用PPR 管道。

不起盘，频繁报水压报警 1.客户自行更换水泵压力控制器调乱了。

2.偶尔出现过流保护；
3.操作人员没有用过此设备，也无电工，出现问题不知怎么处理调节压力控制器，调整过流报警点，给工作人员讲解设备使用方法、操作规程及注意事项
工作中跳闸，不启动 1.水冷电缆锥度环处理缠上了生料带，导电差，锥度环破裂。

反常维修水冷电缆，更换锥度环
不启动设备主板电源部分整流桥坏，除整流桥外其他部分未见异常客户电网电压比较高430V，更换主板，工作中主板整流桥部分温度正常。

不启盘380V/17V变压器发热严重，测量输出有一17V不对（10V），测量直流电压+15V 不对（10V），经测量发现整流板上稳压管4777烧坏两个，主板630烧坏客户电网电压调高的第二天出现此情况，将380V/17V变压器改为380V/16V变压器一个，更换4744改为4740三个相，更换630一个
不启盘经测量未发现模块出问题，测量进线电压时发现有一相不正常，逐级向上测量发现变压器进线高压保险脱落更换高压保险后正常
驱动报警炉体感应圈有铁销打火高压空气吹净铁销
打开设备调功不起作用检查发现电流互感器烧坏，电阻已非常大将同步信号线与电流表用的电流互感器串接（4000：5）
设备提不起功率，直流电流到200A后无法再提将中频电流表的互感器交换后发现中频电流示数异常，推断互感器有问题，检查其他部位正常将反馈与同步串联，共用一个互感器，中频电流表用一互感器，空出故障感应器
中频电压上不去中频变压器接线脱落重新焊接脱落的电线
（2）故障现象：融化速度慢
原因分析：1、随着使用炉数增多，炉膛被铁水刷大，所出铁水容量超过标称容量，相应的融化时间也增长了。

解决方案：继续使用，但要注意观察炉衬不要穿炉2、刚刚新筑炉，筑
炉炉衬太后造成功率输不出来（直流电流不能达到标准电流）。

解决方案：继续使用，使用一段时间后功率会输出来。

IGBT400kw,750kg
熔化慢 1.炉口太高，高于平台大约250mm，钢也熔化至顶部，钢水大于900KG，顶部钢水靠传热化钢，不是感应熔化，而且这样造成后期升温太慢，所以熔化慢； 2.要注意炉工的操作方式，控制中频电压不要超过2800V，勤捣料，勤加料告诉用户上述内容，并且告知看炉工勤捣料，勤加料
客户认为熔化慢客户更换炉体后发觉每炉用时变长，现场观察直流电流最大到1250A，三相电流为1060A，功率已远超出额定功率，客户新换炉体炉膛比较大随着熔炼炉数增多，炉膛被越用越大，所出铁水容量越来越大，所以融化时间相应的增长。

客户反映熔化速度慢 1.炉膛大一吨炉体新炉能盛1.3吨钢水，2.加料方式存在问题；3.其实功率已发挥出600KW，客户要求超功率运行 1.在客户同意的情况下将电流放大（直流电流1350A）2.为操作人员讲解加料方式
加热慢观察设备工作参数基本正常，客户刚打了炉衬，怀疑与炉衬有一定关系，无其他异常现象从加料方式上控制熔化速度
（3）故障现象：运行中跳保护或电流不受控
原因分析：1、查看保护报警灯所代表的意思。

解决方案：根据报警灯解决2、电盘功率模块的散热器水垢太多或水冷的水垢太多造成散热不好报超温保护。

（超温保护信号灯不自锁，当水温高时报警，过一会水温循环降低后报警灯熄灭，但能够停盘）
运行中跳“水温1”保护检查发现客户水温的确开一会就很高了，进一步检查发现客户水冷为了防冻将水冷整体用塑料纸包起来了。

揭开塑料纸，保证封闭式水冷通风正常，设备恢复正常
运行过程主板L9指示灯亮，显示水温水压进一步看保护板“水温1”亮，检查发现客户喷淋泵不工作，查看水冷控制箱喷淋泵对应的交流接触器不吸合交流接触器的热保护继电器动作，复位热保护继电器喷淋泵正常工作，将热保护继电器保护电流再调大一些。

电流不受控，电流持续往上走超功率运行，将调解功率旋钮降到0位功率依然很大不降低更换另一只备用炉体开炉正常，怀疑炉体穿炉，打开炉衬发现即将穿炉。

此现象为“穿炉前兆”，以后注意炉衬用到一定炉数就干脆重新打炉。

防止穿炉事故发生
（4）故障现象：烧充电电阻，放电电阻、整流可控硅和整流二极管，可能造成跳断路器。

原因分析：1、放电用的交流接触器坏，造成设备总是处在放电状态烧充电电阻2、炉体穿炉造成强电接地击穿整流回路德可控硅。

3、4000：5的互感器烧坏
烧放电电阻放电回路的交流接触器坏更换接触器和电阻
断路器跳闸有一只ZP1000/1600V二极管击穿，造成相间短路，引起断路器拉弧，断路器触头烧损严重，更换二极管，工作20分钟后DW17-1900断路器跳闸，一炉跳四、五次。

更换DW17-1900A断路器，更换一二极管
跳断路器一绝缘棒顶端烧糊,铝板与铝壳接触部分有放电痕迹,打开上铝板与石棉圈发现上述绝缘棒顶上圆柱部分已烧毁,炉圈通过它向铝板导电打火,致可控硅烧,三相短路跳大闸更换可控硅,处理绝缘木及石棉圈
烧整流二极管 1.电抗器之前因缺水线圈绝缘层烧坏；2.水冷电缆漏水；3.使用电流超出变压器额定电流；可能电位器打火，也可能断路器跳闸，存在电抗器内能量将二极管反向击穿 1.处理电抗器线圈及水冷电缆；2.将电流重新整定
穿炉二极管(50A/1600V)击穿一只更换二极管
烧整流可控硅 1.整流可控硅损坏两只，客户低压盘上热容烧坏一只；2.两烧铁水都是融
化到同一位置（快满炉）出现烧硅现象 1.拆卸炉体发现从感应圈上部有穿炉现象，石棉圈已烧黑2.更换源体熔化五炉，设备未出现正常
充电电阻烧了充电电阻烧损，致旁边线绕断20cm，内部连线均烧断，进步检查发现一充电整流二极管击穿（共阳极端，该侧其余两电阻烧坏），整流可控硅均好，应为二极管击穿致共阴极部分充电电充二极管将三相电形成回路致电阻过热将原来50欧电阻更换为100欧，重新跑烧断连线，更换二极管开炉正常
充电电阻烧坏 1.可控硅烧坏一只2.可控硅损坏导致充电电阻也损坏更换可控硅及充电电阻设备工作正常
跳闸4000/5电流互感器发热线圈烧破绝缘层更换电流互感器
（5）故障现象：烧电热电容，烧模块，设备内部打火。

原因分析：1、中频电压太高造成击穿电热电容，进而进一步击穿模块。

2、4000：5的互感器烧坏。

3、设备内部灰尘太多造成工字板打火烧模块。

4、使用不正当防冻液造成水管开喷水造成强电打火。

（请使用乙二醇防冻液，并且设备水管子定期检修，检查水管子水夹子的松紧程度）
1.逆变模块烧坏；
2.电热电容有一块击穿（1.5-1000-1S）烘炉料少，导致中频电压过高，致使逆变模块因承受过压而损坏，电热电容亦因过压而导致击穿 1.更换损坏的元器件；
2.要求用户在使用设备时必须加满料方可开炉，不得空载或欠载开炉
工作中异响，停止工作经检查设备两工字板均有模块炸裂，电解电容炸裂，电热电容击穿一块，推断原因为中频电压过高致电热电容击穿，模块直通爆裂更换损坏配件，告知客户开炉注意事项
模块打火.模块打火是灰尘太多造成，告诉用户经常清扫更换模块，模块小板和阻容吸收板后正常
电解电容打火客户使用汽车防冻液造成铜管因铜锈堵塞水路过热、脱落，喷在工字板上造成电解电容内部打火拉回重新装配工字板后启盘正常，告知客户不能使用汽车防冻液，要使用乙二醇防冻液。

电解电容打火，设备不能工作。

现场检查发现有模块坏，并且电解电容端子有放电痕迹。

更换损坏的部件，原因为灰尘打火引起，电盘内必须清洁干燥。

电盘模块上散热器水嘴开喷上水了阻容吸收板坏；电解电容坏；绝缘板坏重新装配工字板更换上述部件后开3炉重新压线正常
电热电容响两块电热电容明显胀大更换两块电热电容并告诉用户注意操作，中频电压干时不要超过2800V
阻容吸收板炸裂客户开机时打了火，且刚开始烘炉，怀疑为中频电压太高所致更换阻容吸收板，熔炼时注意中频电压不要超过2800V
（6）故障现象：炉体绝缘棒子打火烧糊。

炉衬带电
原因分析：1、烘炉时间短或湿打炉衬造成打火，解决方案：处理打火的绝缘棒子，可以使用锯条割去绝缘棒子打火碳化的部分。

2、炉口使用太多的水玻璃，因水玻璃是导体造成炉体感应圈漏电。

3、炉口没有筑好，有铁水漏出。

4、炉体水管子漏水。

（水管子定期检修，检查水管子水夹子的松紧程度）
石棉板与炉壳之间打火湿打炉衬放电炉衬改为干打；
炉衬带电炉口铁屑打火，炉衬漏电两根水冷电缆交换后正常，这样炉体高压侧就在炉体下侧了。

炉口不能用大量水玻璃。

感应圈与铜螺栓焊接处有轻微汽水，造成使用中击穿绝缘棒客户烘炉时间过短导致绝缘棒放电碳化将碳化部分割除，烘炉时间一定要足够，使用联矿1001打结料的客户一
定按照10小时烘炉曲线进行烘炉。

炉体绝缘棒烧糊有一绝缘棒顶部打火烧黑，客户打炉时红泥浆料与铜圈平齐太低，炉口裂时容易有铁水渗漏交替水冷电缆，打炉时浆料与铝板平台平齐
三个炉体除渣时漏电炉体线圈中间出水端有漏水，下端石棉板受潮处理漏水处（7）故障现象：由于4000：5中频互感器坏所造成的故障
中频电流表显示不准电流互感器损坏导致不准更换电流互感器
中频电流过大据客户介绍直流电流与中频电压均正常，说明中频电流表或中频电流互感器有问题，摘除中频电流互感器（与同步互感器串在一起），启盘后正常摘除中频电流互感器
震荡电流不稳震荡电流不稳，其他参数稳定正常，设备工作声音正常，推测应为互感器或电流表本身原因，检查发现电流表损坏换电流表后示数正常
（8）故障现象：其他故障
减速机不动作减速机动作过程中有异常响声，并且有时不动作，检查发现为蜗杆两端轴承故障更换轴承或调解减速齿轮螺丝
倾炉不好使把子线有两根断更换把子线
电抗线圈烧坏电抗线圈内有赃物、水垢，从而堵住水管，使其缺水更换新电抗器线圈，清理水垢，并换新水
电盘内漏水一台设备水压表水管漏水；一台设备可控硅水管漏水；都与电热电容接处破更换水管，将水吹干垫上胶皮防止电热电容的高压电铜排放电打破水管。

在维修检查设备时应坚持谨慎认真的态度，仔细按步骤检查设备，特别是模块的负压和驱动波形的检查，检查过程中注意人身安全。

预防触电及铁水烫伤。

仔细研究学习设备图纸原理，做到对设备工作及起振有个大体的轮廓，对出现的问题有针对性的检查维修。

外出设备维修需配带的工具：示波器（检测模块波形），万用表，8-10的开口扳手，大平口螺丝刀，大梅花螺丝刀，小平口螺丝刀（调节线路板），绞合导线2米（示波器取信号），50W 电烙铁，焊锡丝，手电筒，设备钥匙。

外出维修及调试经常带的器件：模块小板的稳压二极管IN5352B，电阻1KΩ1/4W,
电阻1.2KΩ1/4W, 电阻2KΩ1/4W, ,电阻10KΩ1/4W , 电阻15KΩ1/4W, 电阻20KΩ1/4W若干（以上可以各带10支，电阻可以通过以上的阻值自由搭配出所需要的阻值）。