中频炉故障分析

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1、烘炉一段时间后，停机不好启动故障现象：对新熔炼炉或打结的透热炉，在开始烘炉可以启动，电 压可以升高达到最大值，但烘炉一段时间后，停机后再也不好启动， 起来后电压也升不高，有时自己停振或过流。 故障分析及处理：这种故障多数是感应器匝间有问题。a. 对刚打结好的熔炼炉，由于打结料在烘炉时会产生大量的水分，故使感应器匝间聚集了大量的水珠，造成匝间绝缘降低，此时烘炉电 压不应很高，待烘干后再提高电压。b. 有的感应器线圈没有浸绝缘漆就直接用打结料打结，这种炉子更要注意烘炉时的水分多少。c. 有的打结的透热炉在使用一段时间后，打结料会出现微小的缝 隙，此时如果感应器绝缘没有处理好，就会有少量的氧化皮进入

2、感应 圈的匝间，造成匝间短路，易产生过流现象。最好感应器线圈用云母 带缠绕再浸漆、烘干，最后打结电抗器声音大、沉闷，升压时不稳定，颤抖故障现象：设备可以启动，但电压升不高，电抗器声音特别大、沉闷， 电压升起时很不稳定，有颤抖。不时有过流或过压故障，有时甚至烧 坏逆变管，但断开逆变电路整流部分是好的。故障分析及处理：这种故障多数是电抗器有问题。a. 电抗器的电感量比正常的大，出现磁路饱和，起不到续流滤波作用，也不能隔开交流和直流端的电流，电抗器线圈匝数比正常的多。b. 电抗器气隙板比正常的要薄，电感量变大，此时要加厚气隙板。C.电抗器的线圈匝间有渗水、匝间绝缘降低出现打火放电现象。设备可启动，但

3、电压升不高，易产生过流过压故障 故障现象：设备可以启动，但是电压升不高，易产生过流或过压故障， 同时可以观察到缺相故障灯一闪一闪。故障分析及处理：这与上面3 号故障有相似处，但又不同。这是 三相进线电源有问题。a. 进线接触器有一个触头接触不好，在加电压时，衔铁吸力减弱，造成缺相。b. 大功率的电源，进线断路器有一个触头接触不好 c.从4号、6 号、 2 号整流可控硅引入的同步信号线 K4、 K6、 K2 线接触不良。d高压端有触头接触不好，有拉弧放电现象。直流电压升到500V以上后，直流电压反而下降故障现象：启动和运行正常，当直流电压升到500V以上后，直流电压反而下降，出现波动，甚至过流，

4、有时烧断快熔。故障分析及处理：这是整流移相电路的问题：a.控制板上的零线未接。控制板上的同步信号电路有的需 要零线，如果缺少，就会出现移相偏差，导通角a超过0,出现上 述现象。b用户没有将零线接入柜体或零线虚接。c. 整流电路的w4电位器（调节150 ）有问题，当调节过量时， 导通角a超过0。有时控制板上前端给定电路有问题时，也会出现 导通角a超过0。升压时易过压，或过压、过流同时出现 故障现象：容易启动，但升电压时容易过压，有时过压、过流 同时出现。故障分析及处理如下。a启动时容易过压，说明逆变引前角过大，造成逆变毛刺电压 过高，易使过压保护动作。在扫频电路中，过压后有使逆变桥直通放 电功能

5、，此时如果电流也大，则过流保护也会动作。b.电源柜体内部的主电路有虚接、绝缘降低、打火现象。c负载线圈或电容器有虚接、绝缘降低、打火现象。d逆变晶闸管触发有不可靠因素，连线松动或门极中频启动后频率高是什么原因故障现象：能启动，启动成功后频率比原来高许多，有时不好 启动。故障分析及处理：这多数是负载问题。a. 负载线圈匝间有短路现象，可能线间搭接或有导电铁屑、铜 丝等。b. 负载电容器有柱子开路，或电容连接线有严重打火，造成内部容量发生变化引起泄放电感发热的原因是什么？故障现象：在升压负载中泄放电感发热甚至烧坏。故障分析及处理：引起泄放电感发热的原因有以下三点。a. 在上例故障分析中，如果串并联

6、组电容器的容量差别很大，会 造成直流电荷释放的电流增大，若泄放电感的容量较小就会引起发 热。b 逆变脉冲不对称。逆变器对逆变脉冲的要求是两组脉冲互差 180，如果逆变脉冲互差不是 180，则逆变输出电压的正负半周 的时间也不一致，导致补偿电容器在一个周期两次充电的时间不一 致，那么时间长的半周给电容器充的电还未放完时，时间短的半周已 开始给电容器充电，在电容器上就积累了一定电荷。逆变电压正负半 周的时间差别越大，直流电荷就越高，流过泄放电感的电流就越大， 当电流达到一胄程度时，泄放电感就会引起发热现象甚至烧毁。所以， 当泄放电感发热时，一定要仔细检查逆变脉冲的对称度，如果不对称 就应分析原因，

7、检查逆变脉冲形成电路，解决逆变脉冲不对称现象。 在逆变脉冲形成电路中，两路脉冲形成电路是对称的。如果出现逆变 脉冲不对称，一般可能是由电容器容量、电阻阻值变化引起，也可能 是集成电路内部参数变化引起。c逆变可控硅有一只烧坏。当一只逆变可控硅烧坏后，设备常常 可以启动，这时如果不注意观察设备的运行状态，让设备带病工作， 中频输出电压波形是畸变的波形。 通过上面的分析，可以看出， 泄放电感流过的电流很大，引起其发热或烧坏。烧中频变压器是什么原因故障现象：中频变压器烧坏，更换后启动设备依旧烧坏中频变压 器。故障分析及处理：这种故障常见于在采用升压负载的设备上，主 要是因为泄放电感虚接开路引起的。在升

8、压负载中，串联电容器组和 并联电容器组两端的电压不可能绝对一致，在两组补偿电容器放电 时，由于端电压不一致，其放电时间的长短也不一样，则电压高的放 电时间慢，而这组电容器还没有完全放电完成时又开始充电过程，在 此电容器组上就会积累直流电荷，这些直流电荷要通过泄放电感进行 释放，如果泄放电感开路，电容器上积累的直流电荷就会通过中频变 压器释放，由于中频变压器的容量很小，承受不了这么大的电流流过， 引起中频变压器烧坏。启动设备时，主开关跳闸或过流保护故障现象：启动设备时，当打开中频启动开关，主电路开关保护 跳闸或过电流保护。故障分析及处理：a. 功率调节旋钮在最高位置。除淬火负载，其他负载要求设备

9、 在启动时将功率调节旋钮放在最小位置，如果不在最小位置，就会因电流冲击太大而过电流保护或主电路开关保护跳闸。b. 电流调节器故障，尤其是电流互感器损坏或接线开路时，启 动无电流反馈抑制，直流电压就会直接冲到最大(a=0 )，直流电流 也会直接冲击到最大值，造成过电流保护或主电路开关跳闸。处理方法：检查电流互感器是否损坏；电流互感器至电路板的接线是否有断线情况；电流调节器部分是否有元器件损坏、开路现象。可控硅烧坏的原因有哪些故障现象：频繁烧坏晶闸管元件，更换新晶闸管后，马上烧坏。故障分析及处理：这是一种维修比较困难的故障现象。晶闸管的 价格比较昂贵，而烧坏晶闸管却让人防不胜防，所以在维修这类故障

10、 时要格外小心谨慎。烧坏晶闸管有以下原因。a. 晶闸管在反相关断时，承受反向电压的瞬时毛刺电压过高。在中频电源的主电路中，瞬时反相毛刺电压是靠阻容吸收电路来吸收的。如果吸收电路中电阻、电容开路均会使反相毛刺电压过高烧坏晶闸管。在断电的情况下用万用表测量吸收电阻阻值、吸收电容容量， 判断是否阻容吸收回路出现故障。连接线松动也会产生高压。b. 负载对地绝缘降低。负载回路的绝缘降低，引起负载对地间 打火，干扰了脉冲的触发时间，或在晶闸管两端形成高压，烧坏晶闸 管元件。c脉冲触发回路故障。在设备运行时如果突然丢失触发脉冲，将造成逆变晶闸管开路，中频电源输出端产生高压，烧坏晶闸管元件。 这种故障一般是逆

11、变脉冲形成的电路故障，可用示波器进行检查，也 可能是逆变脉冲引线接触不良，可用手摇晃导线接头，找出故障位置。d设备在运行时负载开路。当设备正在大功率运行时，如果突 然负载处于开路状态，将在输出端形成高压烧坏元件。e. 设备在运行时负载短路。当设备在大功率运行时，如果负载 突然处于短路状态。将对晶闸管有一个很大的短路电流冲击，若过电 流保护动作来不及保护，将烧坏晶闸管元件。f. 保护系统故障（保护失灵）。晶闸管能否安全，主要是靠保护系 统来保证的，如果保护系统出现故障，设备稍有一点工作不正常，将 危机到晶闸管安全。所以，当晶闸管烧坏时对保护系统的检查是必不 可少的。g. 晶闸管冷却系统故障。晶闸

12、管在工作时发热量很大，需要对 其冷却才能保证正常工作，一般晶闸管的冷却有两种方式：一种是水 冷，另一种是风冷。水冷的应用较为广泛，风冷一般只用于 100kW 以下的电源设备。通常采用水冷方式的中频设备均设有水压保护电 路，但基本上都是总进水的保护，若某一路出现水堵，是无法保护的。h. 电抗器故障。电抗器内部打火会造成逆变侧的电流断续，也 会在逆变输入侧产生高压烧坏晶闸管。另外，如果在维修中更换了电 抗器，而电抗器的电感量、铁芯面积小于要求值，会使电抗器在大电 流工作时，因磁饱和失去限流作用烧坏晶闸管。i. 换相电感有渗水、匝间绝缘降低引起电流不稳定。功率升到一定值时易过流保护，有时烧晶闸管故障

13、现象：设备启动后，当功率升到一定值时设备易过流保护动 作，有时会烧坏晶闸管元件，重新启动，现象依然如故。故障分析及处理如下。a.如果在刚启动后低电压下易产生过流，则是逆变引前角太小 而使逆变可控硅不能可靠关断产生的。b .逆变晶闸管水冷套内断水或散热效果下降，更换水冷套。有 时观察水冷套的出水量和压力是足够的，但经常由于水质问题，在水 冷套的壁上附着了一层水垢，由于水垢是一种导热性极差的物质，虽 然有足够的水流量流过，但因为水垢的隔离使其散热效果大大降低。 其判断方法是：将功率运行在较低于该过流值的功率下约10min，迅 速停机，停机后迅速用手触摸可控硅元件的芯部，若感到烫手，则该 故障是由此

14、原因引起的。c. 槽路连接导线有接触不良和断线情况，检查槽路连接导线， 根据实际情况酌情处理。当槽路连接导线有接触不良和断线情况时， 功率升到一定值后会产生打火现象，影响了设备的正常工作，从而导 致设备保护动作。有时因打火时会在晶闸管两端产生瞬时过电压，如 果过压保护动作来不及，会烧坏晶闸管元件。该现象经常会出现过电 压、过电流同时动作直流电压、中频电压正常，直流电流小，功率低 故障现象：设备运行时直流电压、中频电压均已达到额定值，但 直流电流小，功率低。故障分析及处理：该故障现象与故障现象的原因相反，是由于 负载阻抗高引起的。a. 负载补偿电容器的补偿量不足一一增加补偿电容器。b. 槽路（L

15、C振荡回路）连接导线的节点接触电阻过大由于长 时间的使用，其槽路铜排的连接处受灰尘的影响，使其接触电阻增大， 造成负载的阻抗增高，出现此故障现象。直流电流已达额定值，直流电压和中频电压低 故障现象：设备运行时直流电流已达到额定值，但直流电压和中频 电压低，用示波器观察其中频电压波形，波形正常且逆变引前角也正 常。故障分析及处理：该故障现象不属于中频电源故障，而是由于负 载的阻抗过低引起的，须对负载阻抗重新调整。a.在升压负载的电路中，由于串联补偿电容器的损坏将其拆除， 没有更换，或者一味的要求高功率而无节制的增加补偿电容器，使负 载的补偿量过补偿，都会造成此故障现象。解决方法是重新调整补偿 电

16、容器的补偿量，使设备能在额定功率下运行。b.感应器有匝间短路现象。如果感应器有匝间短路现象，其负 载的阻抗也会随之降低。匝间短路有两种可能：感应器的铜管直接短 路；感应器的固定胶木柱严重炭化，由于炭具有导电特性，故造成感 应器匝间由于炭化的胶木使匝间直接连接造成匝间短路。解决方法是 排除匝间短路现象。中频炉启动无反应，控制板上缺相指示灯亮故障现象：设备启动时无任何反应，经观察，控制线路板上的缺 相指示灯亮。故障原因：快速熔断器烧断。一般快速熔断器都有熔断指示，可 通过观察其指示来判断熔断器是否烧坏，但有时因快速熔断器使用时 间过久或质量原因，不指示或指示不明确，需断电或用万用表测量。处理方法是

17、：更换快速熔断器，分析烧断原因。一般烧断快速熔 断器的原因有 4 种：a.设备在长时间大功率、大电流的条件下运行造成快速熔断器发 热，使熔芯热熔；b. 整流负载或中频负载短路，造成瞬时大电流冲击，烧坏快速熔断器，检查其负载回路；c. 整流控制电路故障造成瞬时大电流冲击，应对整流电路进行检查；d主令开关的触头烧坏或前级供电系统有缺相故障，用万用表的交流电压挡测量每一级的线电压，判断故障位置。启动困难，电抗器震动大，声音沉闷故障现象：启动困难，启动后直流电压最高只能升到400V,且 电抗器震动大，声音沉闷。故障分析及处理：这种故障是三相全控整流桥故障，其主要可能 原因如下。a. 整流可控硅开路、击

18、穿、软击穿或电参数性能下降，用示波 器观察各整流可控硅的管压降波形，查找出损坏的晶闸管后更换。当 损坏的晶闸管击穿时，其管压降波形为一条直线；软击穿时电压升到 一定时为一条直线，电参数下降时电压升到一定值时波形发生变化。 如果出现上述现象，直流电流就会出现断流现象，造成电抗器震动。b. 缺少一组整流触发脉冲。用示波器分别检查各路触发脉冲:最 好在晶闸管上检查），检查出没有脉冲的回路时，用倒推法确定故障 位置，更换其损坏元件。当出现这种现象时，直流电压的输出波头就 会缺少一个波头，造成电流断流，产生此故障现象。c整流可控硅门极开路或短路。造成不能触发可控硅。一般G K间阻值在1030 Qo中频设

19、备启动困难，中频电压高，直流电流过大 故障现象：启动较困难，启动后中频电压高出直流电压的一倍以上， 且直流电流过大。故障分析及处理如下。a.逆变回路有一只晶闸管损坏。当逆变回路有一只晶闸管损坏 时，设备有时也可启动，但启动后会出现上述故障现象，更换损坏的 晶闸管，并检查损坏原因。b.逆变可控硅有一只不导通，即“三条腿”工作。有可能此时 晶闸管门极开路，或与之相连的导线松动、接触不良。c. 中频信号取样回路有开路或极性错误现象。这种原因多在采用 交角法的线路中，中频电压信号开路或在维修其他故障时将中频电压 信号的极性接反均会造成此故障现象。d. 逆变引前角移相电路出现故障。中频电源的负载是呈容性

20、的， 即：电流超前于电压。在取样控制电路中，都设计有移相电路，如果 移相电路出现故障也会造成此故障现象。逆变控制回路故障分析与解决故障现象：中频设备启动过程正常，当设备认为启动成功，继电器切换电路瞬 间，过流保护动作停机，并伴随两逆变晶闸管击穿损坏。检 查：初步判定故障范围在逆变控制回路，直观检查发现逆变脉冲形成 电路上一电阻好像有过热现象，手摸、摇动检查过程中，其一只脚从 焊点中脱出，重新焊接牢固后，故障排除。分 析：电路产生接触不良（虚接）后，很难用仪表直接测出，而直观检查法 在处理此类疑难故障时最为有效。中频炉不能启动的原因及检测方法1. 晶闸管击穿，万用表测量，电阻几乎为零 。2. 水冷电缆断裂，可以用电线剥去两头接于电缆两头，如果可以启 动就表明电缆断裂，注意的是不要拉高功率，避免应大电流烧断电线 造成不必要的危险。3. 中频变压器烧坏，测量1000V档电阻，应该在70Q左右。4. 中频输出烧结，因中频输出线过小，功率已热能损耗掉。5. 电流互感器的谐流电阻烧坏。6. 逆变脉冲变压器有问题。7. 电热电容器烧坏，卸去铜排用1000V绝缘电阻表检查或用万用 表看充放电。8. 熔炼炉穿炉，用万用表测量钢水与感应线圈的电阻。9. 中频控制板有零件击穿老化，更换板