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        電爐中頻電源的工作原理
        2022-06-01

        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,經電抗器平波后,成為一個恒定的直流電流源,再經單相逆變橋,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。負載由感應線圈和補償電容器組成,連接成并聯諧振電路。

         一般情況下,可以把中頻電源的故障按照故障現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,當出現故障后,應在斷電的情況下對整個系統作全面檢查,它包括以下幾個方面:

         (一)電源:用萬用表測一下主電路開關(接觸器)和控制保險絲后面是否有電,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,它包括六個快速熔斷器、六個晶閘管、六個脈沖變壓器和一個續流二極管。在快速熔斷器上有一個紅色的指示器,正常時指示器縮在外殼里邊,當快熔燒斷后它將彈出,有些快熔的指示器較緊,當快熔燒斷后,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(200Ω擋)測一下其陰極—陽極、門極—陰極電阻,測量時晶閘管不用取下來。正常情況下,陽極—陰極間電阻應為無窮大,門極—陰極電阻應在10—50Ω之間,過大或過小都表明這只晶閘管門極失效,它將不能被觸發導通。

         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50Ω。續流二極管一般不容易出現故障,檢查時用萬用表二極管擋測其二端,正向時萬用表顯示結壓降約有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:每個變壓器的每個繞組都應該是通的,一般原邊阻值約有幾十歐姆,次極幾歐姆。應該注意:中頻電壓互感器的原邊與負載并聯,所以其電阻值為零。

         (五)電容器:與負載并聯的電容器可能被擊穿,電容器一般分組安裝在電容器架上,檢查時應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,測量每組電容器兩個匯流排間的電阻,正常時應為無窮大。確認壞的組后,再斷開每臺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。每臺電容器由四個芯子組成,外殼為一極,另一極分別通過四個絕緣子引到端蓋上,一般只會有一個芯子被擊穿,跳開這個絕緣子上的引線,這臺電容器可以繼續使用,其容量是原來的3/4。電容器的另一個故障是漏油,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線圈,它是用每根直徑Φ0.6–Ф0.8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,它是負載回路的一部分,工作時受到拉力和扭力,與爐體一起傾動而發生曲折,因此時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,在大功率運行時把未斷小部分很快燒斷,這時中頻電源就會產生很高的過電壓,如果過電壓保護不可靠,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啟動,就很可能燒壞中頻電壓互感器。檢查故障時可用示波器,把示波器探頭夾在負載兩端,觀察按啟動按鈕時有無衰減波形。確定電纜斷芯時先把水冷電纜與電容器輸出銅排脫開,用萬用表電阻擋(200Ω擋)測量電纜的電阻值,正常時電阻值為零,斷開時為無窮大。用萬用表測量時,應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,應該先將電源線暫時斷開,以確保主電路不會合上。接通控制電源后,可以作下面幾個方面的檢查。 

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