中频电源维修

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中频电源维修参考

XX振吴电炉XX

整流电路常见故障

一、整流电路常见故障表

附：脉冲相位的测量，用双踪示波器，在察看晶闸管的触发脉冲X围时，用示波器Y1通道的“正”笔接至1号晶闸管的门极，“负”笔接至阴极，这样在屏幕上出现1号晶闸管的脉冲，然后把示波器Y2通道的“正”笔接到同步变压器副边U a相的正端，“负”笔接至U a 相的负端，通过两个波形就可以确定脉冲的相位：

脉冲相位图

二、晶闸管无触发脉冲熔断器或晶闸管因触发功率不够都可能无法导能，使整流电路一个桥臂不能正常工作，从而使直流电压偏低。用示波器对直流输出电压的观察，就可发现直流输出电压不正常，下图表示一个三相桥式整流某一桥臂不工作（α=30°）的直流输出电压波形。

三、为了便于观察，现画出在正常情况下不同控制移相角的直流输出，电压的波形图以及管压降的波形图，画出这此波形作如下假定：三相区线电压对称，六路触发脉冲均匀，不计换流重叠角以及电流始

终连续，至此再重述一下三相全控电路对一般无源负载来说，下图中控制移相角α大于90°时，直流电压U d及管压降UT的稳态波形图是观察不到的，因此时电流连续的条件已无法达到。无法达到一只在有源负载时有可能满足这一条件。这一点在观察整流输出波形时应清楚地知道。

（1）α=0°U d=515伏（2）α=30°U d=446伏

（3）α=60°U d=257伏（4）α=90°U d=40伏

（5）α=120°U d=-257伏（6）α=150°U d=-446伏

四、平波电抗器的常见故障：莫过于线圈绝缘击穿。这往往是电抗器结构设计和运行条件不良而导致的。电抗器线圈用空芯铜管绕制的，在使用过程中，因水质较差，往往在水管内壁上引起水垢，水垢的常年积累，使冷却水量减少，甚至引起水管阻塞，从而导致线圈过热，使线圈绝缘老化加速，这是引起线圈绝缘破坏的一个原因。另一个原因是在设计中流过是电流过大，超过铜管的截面承受的电流。

电抗器在使用过程中，如发现水路不畅，则宜用稀盐酸冲洗后，再用高压水（或气）冲刷。另外在开机后，发现有异常声响时，可能是电路的故障，但电抗器本身层间或匝间短路等故障也有可能存在的。此时可用示波器观看每匝线圈上电压波形是否正常，若某匝线圈上没有电压，则此匝线圈可能有某处短路，应更换或修复。

逆变器故障

一、逆变桥关不断

1．故障现象：此故障如果在低功率输出时发生，则逆变可能照常进行下去，但工作也很不正常，这时装置发生的中频声音突然下降整流电流I d显著上升，整流电压U a下降。如图1－1（a）中四号桥臂

关不断，则四号桥可控硅电压U4的波形就是一条直线（图1－1b）。这时1号和2号桥臂可以正常换流，波形也是正常的，而3号桥臂的可控硅电压U3的波形如图1－1（b），在t1时刻3号桥臂导电，照理讲它应导电半个周期，但是由于t2时刻以后负载中频电压改变方向，t2以后负载电压的极性如图1－1a所示，而4号桥臂又关不断，因此t2时刻3号桥臂因开始受反向电压而截止，所以3号只是在t1～t2期间导电，3号在t2截止所后，因4号始终导电，则3号电压U3就是负载中频电压波形。

应当说明：3号桥臂的这个波形是因为4号关不断所致，不应该误认为3号臂可控硅有问题。

2．故障原因及检查

（1）这种故障往往是先由一个可控硅关不断引起，然后桥臂上串联的另一个可控硅受全电压，因此开关损耗增加，温升提高，关断时间增长，造成可控硅关不断。

（2）故障根本原因：是可控硅本身性能不稳定，可能测试当时可控硅的关断时间测量是合格的，以后逐渐变质。

（3）应检查4号臂所有可控硅的关断时间。

二、逆变桥一个桥臂不导通

1．故障现象

（1）如果在满功率输出时发生这种故障，则逆变立刻失败，过流保护动作。

图2-1

（2）如果在低功率输出发生这种故障时，则逆变可能进行下去，这时中频频率突然下降，U a减小，i d增大，见图2－1如果3号臂不导通，则4号臂也无法关断，用示波器观察U4也是一条直线，3号臂的电压等于负载电压，所以U3波形是完整的正弦波。应该注意：与上例相比，现在U4波形也是一条直线是和上例一样的，但是现在故障的根源却不在4号桥臂上，而是在3号桥臂上。

2．故障原因及检查

（1）在出现上述故障时，立刻用示波器观察故障，桥臂上有没有触发脉冲及触发脉冲的大小，以判断故障原因是不在触发系统。

（2）如是触发系统故障，不能发出脉冲，则将转换开关拨到“检查”位置，逐级检查触发系统各部分波形，查出故障点。

（3）可控硅控制极开路或短路以及控制极内阻过大，则即使有触发脉冲也无法使可控硅导通，这时用万用表检查查控硅控制极与阴极间的电阻。

（4）通常出现是桥臂中串联的两个可控硅中有一个不导通，则整

流桥臂也就不能导通。

三、逆变桥相串联的一只可控硅关不断

1．故障现象

当I d低时，中频装置声音很正常，U d、I d、F、U a仪表读数均在正常X围内，但升高功率时，主回路电流也随着增大，系统突然失控，保护动作。

2．故障原因

（1）可控硅外部散热情况不良，这可能是散热器面积不符合要求，冷却条件不符合规定。

（2）可控硅内部损耗增加，例如正向压降太大，引起平均损耗增加，或者由于工作频率高，使开关损耗增加，由图3－1所见，假定SCR2温度特性不良，当T>T1时，额定正向转折电压U bc将急剧下降，在t=t1时SCR2丧失阻断能力，提前导通而失控，（此时控制极并未加入触发脉冲），由于SCR1仍处于阻断状态，全部电压加到SCR1上，因而过压损失。

图3-1

四、串联的可控硅开通时间不一致。

1．故障现象

当逆变器一投入工作时，用示波器观察两只要串联的可控硅发现V2在t1时刻提前导通，而V1在t1时刻承受全部电压。

2．故障原因

图4-1

（1）由于触发脉冲前沿不相同，造成开通时间不一致。

（2）触发脉冲前沿相同，但是两只串联的可控硅的触发灵敏度相差太远，则触发电压低的管子先导通。由图4－1可见，假定SCR2先导通，则SCR1将在Δt时间内承受全部正向电压，可控硅可能因此过电压而损坏。

3．触决措施

（1）提高触发脉冲的前沿。

（2）选择触发灵敏度相近的元件串联应用。

五、串联的可控硅反向阻断特性不同

1．故障现象

当逆变器投入工作时，用示波观察两只相串联的可控硅反压U01、