医疗设备维修经验体会

随着现代科技的日益发展，医疗设备在治愈疾病，减轻病人痛苦的过程中发挥着不可替代的作用。对于我们维修工程师的业务素质的要求也越来越高。

大多数医疗设备都是比较精密的机器，而且涉及到许多专业领域，品种也是繁多，但是它们的维修有很多共同之处。医疗设备在使用当中，不可避免的会出现各种故障，影响设备的正常使用，只有及时准确的维修，维护，保养及正确的分析常见故障，做出维修保养，才能确保设备的正常使用。因此，医疗设备的维修，维护，保养，管理，是设备使用中的一个重要的环节，只有合理的维护管理好设备，才能有效的发挥设备的最大效益。以我在维修《LUNA?-260伽玛射线立体定向回转聚焦放疗机》为例，谈谈我在维修工作中的经验体会：

一 设备的组成

LUNA?-260伽玛射线立体定向回转聚焦放疗机产品由主机、控制系统、立体定位系统、安全防护系统、治疗计划系统组成。

1、 主机：由机架、机座、治疗头、三维运动床、附属设备组成；

2、 控制系统：由控制计算机、FANUC 0i数控执行系统、三菱伺服系统，PLC，控制台等

组成。

3、 立体定位系统：由体部定位系统、头部定位系统组成。

4、 安全防护系统：由对讲装置、视频监视、辐射剂量检测、安全联锁装置组成。

5、 治疗计划系统：由计算机硬件及治疗计划系统软件组成。

二 设备常见故障的种类

从设备的组成及医疗设备的特点就能看出，医疗设备的自动化程度较高，所以医疗设备故障一般由三大类组成，电气类故障，机械类故障和软件类故障。电气部分是由数控系统，伺服驱动，集成模块，PLC，电阻，电容等组成，这些元器件受电压，电流，电源，温度，湿度，等的因素影响较大，而且大多电气元件的集成度，复杂度比较高，所以设备一般电气类故障比较高发，我们厂家多年来对设备故障类型统计也是表现为电气类故障聚首，维修相对比较复杂。

三 维修检查的基本步骤

1 维修前的信息收集，了解故障：

故障发生后，要通过询问现场的操作人员，了解设备发生故障前后的整个过程，例如工作场所的电路，电压是否正常，有无异常操作，设备当时都有什么现象，异常声音等等。了解故障是突发还是逐步发生，医疗设备一般都有自诊断功能，可以通过报警代码锁定故障点，可以查看设备的报警信息，及上位机的报警信息。可以通过报警提示，来再次操作设备，观察故障的表现，掌握第一手资料。

2 分析故障：

根据故障现象，判断故障原因。首先要熟悉设备的整体组成及工作原理，熟悉设备的技术资料，电路布线，及设备部件和电子元件等，从实质上要分析确认故障发生的部分，准确得出结论。

3 故障检查及处理：

故障的检查基本方法可借鉴中医的“望 闻 问 切”方法。望：就是观察设备的外部有无破裂，损坏，松动，脱落，变形，变色烧焦，短路，断路，脱焊等等。闻：就是用鼻子闻是否有异常气味。问：向有关人员了解故障发生前后的详细情况。切：就是检查测量故障所在。检查故障的基本方法是：先外后内，先简单后复杂，先电源后电路，再检查电路中的插头及具体单元。还可以根据数控系统的报警信息提示，检查设备报警提示的相关部分，可以通过系统的参数及检测功能，查看设备的运行情况，负载，电流等状态，逐步缩小故障范围，最终确定故障点，经过修复和更换之后，消除故障。

四 医疗设备修复后，要对设备的精度及各项指标做验证和调试。例如：拍片验证，做定期检测等，确保设备的各项功能指标能达到正常使用要求，尽可能把设备调整在最佳状态，维修完设备后，要对整个维修过程做记录，便于以后设备的维修及提高维修效率，应该记录设备维修中的详细过程，包括故障现象，故障原因分析，故障处理过程，维修人员，更换的配件等做详细记录。这时整个维修工作才算结束。

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20xx年8月xx

第二篇：中频维修经验总结

检修方法

中频电源正常工作时，有时会出现逆变失败、电路短路、过电流保护动作的故障现象。大量实践证明，这此现象多数并不是设备故障，而是工人操作不当，或是金属感应炉（或负载）参数突变所致。因此，当设备因过电流动作而停机时，不要急于断定为设备故障，可重新试启动设备。如困设备再次启动失败，就应考虑设备故障的原因了。一般情况下，维修电工可按下列程序检查设备故障：

(1)检查电网电压是否正常。

(2)检查仪表箱上的稳压电源的各电压、电流表读数都是否正常。

(3)检查整流电压是否能正常调节。

(4)用1000HZ他激电源检查逆变触发电路，要注意逆变稳压电源的电流数值是否正常。

(5)检查主电路是否有短路现象。

(6）检查补偿电容（或电热电容）有无击穿短路现象等等。

一，也谈中频电源三桥臂运行

故障现象:起动困难,声音发噪.直流电压低,直流电流很高,且中频电压比直流电压高3倍左右.用示波器观查桥臂波形时,有一桥臂为一直线(无压降),另一桥臂为很高的正弦波行.

原因:1)为正弦波的臂____晶闸管未导通

二，中频电源三桥臂运行

故障现象：起动困难，偶尔起动中频啸叫声比正常时低，直流电压低，直流电流很大，加大直流电压过流，用示波器观察逆变桥臂波形时，有一臂正常，另一臂为直线。

1. 可能逆变侧有一桥臂的元件损坏或击穿（用万用表重点检查晶闸管的阻值；检查阻容吸收电路中的电容是否击穿；检查外线是否短路）

2. 可能逆变侧有一桥臂的晶闸管没有被触发导通（检查逆变触发脉冲是否正常；晶闸管的触发功率是否太大）

3. 逆变移相反压角太小，使晶闸管不能关断（加大逆变反压角，增加储备时间，使晶闸管可靠管断；或增加负载电路的电容量，使频率降低一些）

4. 负载炉圈对地短路或扎间短路将造成三桥臂运行，造成过流。

三，电热电容器的故障

1. 电容内部打火：机器运行时，里边有响声，是绝缘击穿，应跟换新的。

2. 电容外部打火： 机器运行时，外部打火，电容壳体对地绝缘不好或串联并联升压的串联电容与并联电容壳体相连。

3. 冷却水不通导致发热绝缘损坏，应及时处理。

四，电热电容器的绝缘的检查

电容器的绝缘电阻分为两极、多级间的绝缘电组和两极对壳体的绝缘电阻，由于电容其是由串、并联电容元件构成，个别元件的绝缘劣化不会使整台电容器的绝缘电阻降低，所以遥测极间绝缘电阻很难发现缺陷。因此，这项试验一般不做，而只做两极或多级对外壳的绝缘电阻测定。根据额定电压的不同采用不同的伏数的摇表。现以额定电压750v为例，采用1000v 的摇表，摇侧前应先将电容放电。摇侧时，应先将摇表摇至规定的转速，待其指针平稳后，

在将摇表接至电容器的两极上，继续转动摇表。开始，由于对电容充电，指针会下降，然后慢慢升起直至稳定，此时的读数极为电容器的极间电阻，一般情况下1000v不得低于1兆欧。再读完数以后，应先将摇表线撤下，在停止摇动。否则，由于电容器放电容易烧坏表头。遥测后，应将电容器放电，以免触电。

五，中频电源重载起动困难

1. 负载不匹配（调整电容或拔出一些炉料）

2. 电热电容器、炉圈有故障。

3. 炉圈对炉体绝缘不好。

4. 水电缆对地绝缘不好。

5. 起动电路预充电电压低

六，中频整流直流电压偏低调不高

1．脉冲功率处于临界值。

2. 触发脉冲宽度不够。

3. 整流晶闸管性能不良，晶闸管开路或快速熔断器烧断。

4. 整流触发板有虚焊，

5. 给定电压有波动即整流稳压有波动或调功电位器接触不良。

6. 整流触发中有干扰。（逆变干扰整流）。

7．移相脉冲触发角调不到α=0度。可能是截流截压电路有元器件损坏或焊点不良所致。

8．某一晶闸管触发电路故障或晶闸管性能变坏而不能触发导通，也会造成输出电压调不高。可检查触发电路板是否有政党的脉冲输出，此脉冲是否送到了晶闸管，晶闸管是否能导通判断故障所在。

七，滤波电抗器故障

1. 线圈绝缘损坏：线圈匝间击穿短路时，低直流电压、低直流电流可以起动。加大直流电压由于电感量下降，电路中电流突变造成过流。线圈对铁芯短路时，造成整流电路对地短路，可能使整流晶闸管击穿。

2. 电抗器声音异常：铁芯或气隙未夹紧或三相电压有波动。

3.直流电压不稳定

八,直流输出电压不稳定，滤波电抗器有断续的响声，观察输出波形有误导通现象

1、 整流桥臂中某晶闸管由于触发功率小，外来干扰引起误导通

2、 整流桥的触发脉冲不稳定，跳动或脉冲波形畸变

处理方法：

1、在晶闸管的阴极于控制极并联0.47微法的电容，或更换触发功率大的元件

2、检查相应的脉冲板，有无断线，虚焊。

九,中频电源逆变桥不起振

原因：1、中频反馈信号极性不对

2、启动电路故障

3、中频反压角小

十,整流电路恶性故障，脉冲变压器原副边击穿短路：

故障现象：三相断路器保护动作，整流晶闸管击穿。严重时烧坏整流触发电路大多数元件

故障检查与分析：[纯属个人见解]

用万用表电阻档R×1Ω档测三相全控式整流电路中的六只晶闸管，电阻值为0,更换晶闸管后不要急于送电，现在很多中频电源都将整流触发脉冲变压器其中在一块线路板上，如果脉冲变压器一、二次漏电，高压将串到晶闸管的控制极，导致晶闸管控制极击穿引起晶闸管击穿。甚至烧坏整流触发电路中的末级功放元件。因为脉冲变压器主要功能是变压与隔离。 中频电源运行失败的原因

十一,中频电源启动成功后，电压或电流升到某一值时出现过流或过压。

1. 逆变触发电路有接触不良，导致运行中某一时刻无触发脉冲

2. 个别晶闸管反向峰值电压变低，出现电压击穿

3. 一些发热元件温度变化

4. 电抗器匝间绝缘损坏，中频电压互感器，电流互感器绝缘损坏或接触不良，脉冲变压器原边元件损坏

5. 保护电路误动作

6. 逆变反压角小

通水软电缆断芯 通水软电缆与炉体一起倾动而发生曲折，因此容易断裂。多股软电缆断裂过程，一般是先断掉大部分后，在大功率运行时把未断小部分很快烧断，这时中频电源会产生很高电压，如果电压保护不可靠时，会烧坏逆变晶闸管。通水软电缆断开后，中频电源无法起动工作。如不检查出原因而反复起动时会烧损中频电压互感器。故障检查时可用示波器，把示波器夹子接在负载两端，按起动按钮时无衰减振荡波形。确定电缆断芯时先把软电缆与中频补偿电容器输出铜排拖开，用万用表R×1档测量电缆电阻，不断时R为零，断开时为无穷大，用万用表测量时应把炉体转到倾倒位置，是电缆吊起，这样使断处彻底脱离，才能正确判断断芯

十二,中频电源不能起动

1. 频率跟踪信号回路接错；

2. 负载短路；

3. 滤波电抗器绕组对铁心短路；

4. 负载开路；

5. 起动电路故障

6. 逆变出发电路无稳压电源

十三,中频电源提高逆变触发脉冲的幅度和陡度

1. 提高陡度首先提高输入信号的陡度,减小输出变压器的漏感,提高工放级的饱和度.

2. 提高幅度

在元件已处于饱和状态的条件下，提高脉冲幅度最直接的方法是提高逆变触发板稳压电源电压。

十四,整流桥无直流电压输出

根据电路的工作原理可知故障原因在控制电路中,由于整流晶闸管与触发电路共有六个,它们不可能同时损坏,所以故障往往出在一些有的因素上.如:

1、 整流出发点路无脉冲输出 。整流触发电路或攻放级电路无直流电源电压；移相电路的偏压消失；功率调节电为器滑动刷接触不良或断开。

2、 拉逆变用短接给定电源的小晶闸管误触发或损坏；保护电路误动作。

3、 主回路开关或主接触器触头接触不良。

4、 晶闸管被击穿，造成相间短路。可有用万用表逐一测量晶闸管，找出损坏的并更

换。

5、 没有整流触发电压，触发电流，触发脉冲不能移相。可用示波器逐一检查触发板上的波形。

十五，整流电压不稳定

空载时直流电压表指针发生不规则的摆动，故障原因可能是触发电路虚焊，使晶闸管时通时不通造成的，也可通过整流触发电路的电流表的指针是否也随着摆动来判断。

空载时下流电压表指针不发生摆动，逆变器工作后才出现电压不稳定现象，往往是中频的干拢造成整流晶闸管误导通所致。

滤波电抗器碰线，使其电感值下降，对中频电源的隔离作用降低，中频电源电压侵入到整流电路也是电压不稳定的一个重要因素。

整流器丢失触发脉冲造成缺相。

整流触发器损坏。此故障可以从电流表有无电流指示来判断，或用示波器检查整流触发板上各级波形。

脉冲变压器发开路或短路现象。

脉冲传输板上的二极管开路或短路。

晶闸管门极有开路或短路，接线有松动现象等。

十六：逆变电路无法启动

逆变电路启动时，整流电压正常，电流表无反应

启动电路没有动作。可检查继电器和启动电路的元器件。

（1） 启动电容是否接入电路。可用万用表检查启动接触器触头是否接触良好。整流二极管是否损坏。

（2） 自动调频电路故障，无逆变触发脉冲输出。应检查自动调频信号的传输有无断线，接触是否良好。

（3） 用示波器观察是否有启动脉冲，逆变触发器是否良好。

2、 逆变电路启动时电流表有瞬间反应，随后电路发生过电流保护动作

（1） 检查启动晶闸管是否良好，是否已击穿，造成电路不完全短路。因为不完全短路点会随着振荡电压的增加，而变成完全短路，产生大电流，从而造成过电流保护。

（2） 过电流保护整定值太低，重载起动电流太大，保护装置在启动电流的作用下出现保护动作，电路无法启动。

（3） 逆变触发电路无脉冲输出。可导致一相晶闸管不导通，相当于功率因数很低的工作情况，启动电流很大，故产生过电流保护动作。

（4） 逆变触发器受干扰。可在脉冲触发板的信号输入端并联接入电容，并考虑将自动调频信号馈线换为屏蔽线。

3、 启动时发生过电流保护动作，出现硒堆放电现象

（1） 感应电炉断路，水冷电缆因长期工作而断线。

（2） 逆变主电路突然发生对地短路。停电后可用万用表检查。

十七、晶闸管中频电源的调试与分析

摘要：讲述了晶闸管中频电源调试前的检查，整流电路的调试，逆变电路的调试。 关键词：晶闸管中频电源、检查、调试

一台刚安装好的晶闸管中频电源或大修后的晶闸管中频电源都必须经过调试。调试的主要目的是：第一，调试过程是检查在安装过程中或维修过程中存在的问题，并给予解决。第二，调整运行参数，使中频电源能安全可靠运行。

现以KGPS—250—1型晶闸管中频电源为例（如图一），讲述调试的全过程。

一、安装情况的检查

调试前须详细检查一下设备的安装情况。检查设备接头有无松动，脱焊之处。非等电位的裸线不得有碰机壳或相接。内接地线、总接地线是否接牢。对于有相序要求的整流触发电路必须检查三相进线相序。三相进线由低压盘进来时避免与机壳接触。尤其是不要把三条电缆线从捆绑的形式靠在机壳上，这样损失电能。

二、整流电路的调试

1，测整流触发脉冲

现以KCZ6集成六脉冲触发组件构成的整流触发电路为例讲述脉冲间隔与移相范围的调整。调试前主电路不送电,闭合QK1，控制电路送电。此时整流功放电压表PV2应在24V—30V以内指示,整流功放电流表PA2 ，应在80—200mA内指示。

2，脉冲间隔60度参数的调整

要求在任意移相角时，均能保证有60度相差，而且60度相差要测量准确到60±3度以内。建议用双踪示波器一组探头测A相相电压，波形稳定后不动，把X轴放大，使A相正半周180度占示波器屏幕上六大格，每一大格为30度，每一大格的1/10为3度。用另一组探头测晶闸管KG1控制极触发脉冲，如果把KG1控制极触发脉冲前沿放在示波器屏幕六大格第一格位置上，则KG2控制极触发脉冲前沿应落后KG1控制极触发脉冲前沿两大格，即在第三格位置上。同理，KG3—KG6控制极触发脉冲应在KG2控制极触发脉冲滞后60度位置上依次出现。如果它们之间的间隔不是60度，可调节触发组件中的RW2—RW4微调电位器来进行调整。在调整移相范围和小电流实验观察整流输出电压波形时要反复校对几次。

3，脉冲移相范围的调整。

影响移相范围大小的有给定电压、偏移电压。首先将调功给定电位器RP1逆时针旋至最小位置，此时触发脉冲应在90度位置，即控制角α=90度。顺时针旋动调功给定电位器RP1到最大位置，脉冲能由90度移动到零度。用导线将IN点接地（即给定电压为零），接地后脉冲后移60度，即控制角α=150度位置，这时移相范围满足要求。若脉冲不在90度和零度位置（调功给定电位器RP1处在最小和

最大位置）可调整给定电位器PR2和PR3。若?=150度 脉冲不在150度位置，可调整偏移电压，（即

调整触发组件中RW1电位器）调整后的移相?度范围如图二所示。调完后将给定电位器PR2和PR3锁紧准备做小电流实验。

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4，整流桥小电流实验

断开电抗器X4与逆变电路连接的铜排，

（即图一的20号端子）。闭合Q1暂负载灯泡 ?t ?t

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图二

接通，逆时针调节调功给定电位器PR1至最小。闭合QF1和QK1，主电路和控制电路送电，此时直流电压表PV1指示为零，（即控制角α=90度）。然后缓慢匀速顺时针旋转调功给定电位器PR1，用示波器观察整流输出电压波形，应显示为平滑的脉动直流电压波形。不应该有缺波的现象。同时直流电压表PV1指针由零连续无跳变平稳上升到最高直流电压（即整流输出直流电压Ud=2.34Ecosα,E为相电压的有效值）。控制角α=0度时，输出电压为最高，反复几次如上述状态，说明整流输出电压正常。

试验中可能出现的问题如下：①调功给定电位器PR1至最小位置，控制角α≠90度或调功给定电位器PR1至最大位置，控制角α≠0度。这时需重新调整移相范围。②移相过程中触发脉冲间隔不一致导致输出电压波形不对称如图三所示的现象。还需细致校验脉冲间隔，调试以直流输出电压波形锯齿大小一致为准。

图三

5，整流桥大电流实验

试验前断开电抗器X4与逆变电路连接的铜排（即图一中20号端子），在19号和21号端子连接水电阻，（水电阻是由两块有一定距离的铜板作为两个电极浸在较大浓度的食盐溶夜中）。逆时针调节调功给定电位器PR1至最小位置，调节过流保护整定电位器PR4到最大位置。闭合QF1和QK1，主电路和控制电路送电。然后缓慢匀速成顺时针旋转调功给定电位器PR1，观察直流电流表PA1将直流电升到600A（250KW过流保护整定值为600A）。调节过流保护整定电位器RP4使过流保护动作，过流保护指示灯亮。经过几次反复操作且过流保护系统正常动作，电流保护整定值调节完毕，大电流实验结束，一切复原，做好逆变起动的准备。

试验中可能会出现直流电压跳动，电抗器X4发生不规则冲击声，用示波器观察滤波前的电压波形有不规则跳动如图四所示，其原因大致有两条：①晶闸管的控制极进入干扰信号。干扰信号是由晶闸管在关断与导通时产生的电压跳变而引起的。这些突变电压通过线路耦合或空间侵入到晶闸管控制极上，使晶闸管误导通，遇到这种情况应检查一下整流触发电路所有元件，查看是否损坏或脱焊及加强对整流触发稳压电源的滤波。②整流触发脉冲中有一脉冲宽度处于临界值，查一下补充脉冲和原脉冲是否有丢失的。

三、逆变电路的调试

1，逆变触发脉冲的测试。

主电路不送电，闭合QK1，控制电路送电，将逆变触发电路中的它激检测开关置检测触发脉冲位置上，此时用示波器分别测逆变晶闸管控制极触发脉冲，波形如图五所示，幅值应在4V以上，而且4只晶闸管控制极触发脉冲波形幅度，宽度近于相等Vg7、Vg10；Vg8、Vg9这两路脉冲互差180度，即两对角晶闸管为一路脉冲，另一对角晶闸管为一路脉冲，同时逆变触发功放电流表PA3有200—400mA的指示，以上说明逆变触发电路工作正常。

如果 图四

发现触发脉冲幅值有的低于正常值很多，则应停电先测一下逆变晶闸管阴极与控制极电阻，如电阻低于5欧姆以下，（其余管在大于10欧以上值时）说明晶闸管触发功率过大，导致脉冲负载过重。有可能触不通该管，故换掉该管。

180度

间隔180度的逆变触发脉冲波形

2，逆变器的起动 图五 闭合 QF1和QK1主电路和控制电路送电，调节调功给定电位器PR1使直流输出电压为100V—150V之间某一电压不动，按下充电按钮，开始给电容C2充电，5—10秒后,松开充电按钮，按下放电按扭，电容C2对感应器L开始放电。此时装置产生中频嘘叫声，中频电压表PV4有相应指示，频率为1KHZ时中频电压与直流电压之比为1.3—1.5，则逆变起动成功，调节调功给定电位器PR1使中频电压升到780V然后调节过压保护整定值电位器PR5，使过压保护动作，过压保护指示灯亮，过压保护整定值调节完毕。如果中频电压表无读数，中频电源无嘘叫声，声音异常，直流电流表读数很大，则表明起动失败，其失败的原因大致如下：

①可能有一桥臂的晶闸管损坏直通。

②可能有一桥臂的晶闸管没有被触发。

③可能有一桥臂的晶闸管反压角太小，使晶闸管无法关断。

中频炉经常烧逆变可控硅应重点检查那些部位？

1、 主要是大电流和大电压失控，引起的1高电压失控：中频电压升到一定的值时，逆变器颠覆，无法在高阻抗情况下运行，元件的耐压降低或冷却效果不好，系统的绝缘性能降低，中频电压升高时机器对地短路，检查中频电容和炉子。干扰也可能引起 ，逆变触发线要离主电路远一些，2大电流失控，中频电压的反压角过小，触发电路是否有接触不良，另外还要注意关断时间的一直性。

2、现在由于元件的质量已经过关，如果工艺良好，可靠性已经非常高。逆变可控硅管相对来讲是比较薄弱的部件。如果频繁地损坏，必然有原因。应着重检查：

1）逆变管的阻容吸收回路，重点检查吸收电容器是否断路。这时，应该采用能够测量电容量的数字万用表检测电容器，仅仅测量它的通断是不够的。如果逆变吸收回路断线，极易损坏逆变管；

2）检查管子的电气参数是否满足要求，杜绝使用不合格厂家流入的元件；

3）逆变管的水冷套及其他冷却水路是否堵塞，虽然这种情况较少，但确实出现过，容易忽略。

4）注意负载有无对地打火的现象，这种情况会形成突变的高电压，造成逆变管击穿损坏。

5）运行角度偏大或偏小，都会引起逆变管频繁过流，从而损伤管子，容易造成永久性的损坏。

6）在不影响启动的情况下，适当加大中频电源至炉体的中频回路接线电感，可以缓解因逆变管承受过大的di/dt造成的损坏。

中频电源检查

中频电源板不带负载电感线圈检查实际就是一个空机的调试，调试进入到这以后应就是一些逆变元件（热电容、电感、水套等的普通绝缘检查及在机根据电感线圈逆变角度调整了）。

准备工作：

1、在机柜上检查出损坏元件并更换坏了的元件（特别注意现一些采购员所采回的逆变管，

如中频电压稍高炸管，此管就有可能为伪劣可砸开看看）。

2、确认无故障元件后，先做好一个检修整流用的串接灯（用塑铜单线1.5平方将两个150W/220V白灯泡串起来）当然也可用电炉但没这直观，见下图。另还需备好20M/6平方及

30M左右/50平方塑铜线后面要用。

3、在整流输出分流器后端接上前做好一个检修整流用的串接灯，按上图接好示波器。将示波器测试表笔放在10：1上，探头输入放在直流， X档打在5V/格 Y打在1ms/格。

4、如是新手拆去后级铜排的两个+/-连接逆变罗栓使之和下级不发生关系（稍懂的人可不用就拆，找到逆变板上的触发线即G线全部断开），使逆变部分不能工作（有些机上带开关可使逆变停止）。

5、打开水阀，并把功率电位器放到原始位（最小功率处），找到中频板上的过电流微调电位器交它旋至灵敏最高端（最小电流）位置，以防调试过程中发生短路故障时提供过流保护。

一， 调校三相整流电流

1， 示波器Y轴放在直流输入测试探头置10*1档，探头两端挂在一个灯泡上，看6个整流电流波形是否高度，宽度一致，否则需进行调校成相同如调不到相同应找出整流故障点(这步修机一定要进行,以做到心中有数).

2，功率电位器放置最小，调整启动移相角度为150度；返回再校一下整流电流波形，然后去掉灯。

二，调过流保护

1，用6平方塑铜线约20M，挂接在整流输出两端，平放松开在地上。

2，放开限流，将过流电位器（顺时钟大，逆时钟小）反时钟转到底，将工作与检修开关，放在检修位置，启动逆变开关，转动功率电位器，然后开机一次调一下，开机一次调一下，一步一步慢慢校向上调，使过流点在240A左右过流保护动作，指示灯亮。

3，然后再将限流电位器，启动逆变开关，转动功率电位器，然后开机一次调一下，开机一次调一下，一步一步慢慢校向上调，使的逆时钟校调限流点在200A左右电流不再上升。如果上调试能够完成，则说明整流部分已正常

三，调启动环节

1，将检修与工作开关转换在‘工作’状态，逆变开关放在‘关’位置。

2，按下逆变开关，看直流电压表直流电压是否在100V左右，如不是需进行调整到100V左右，正常后看3秒钟转换后直流电压是否到400V，若等于500V则说明为满载功率启动，需将电压校整回到400V。

3，以上正常说明调试工作的预充电环节符合要求，否则需检查充电回路。

四，逆变检查

1，示波器接在中频炉体两端，[应先检查电抗器（对地大20K），电缆，电容，炉体正常]正常后按下逆变开关，仔细观察中频电压表瞬间有没向上摆一点，示波器有无瞬间交流正弦流，有则说明逆变满足振荡条件，说明引前角度不对需校整电压与电流角度，如果无论样调整都始终不能启动，故障然为‘过流’则应主要查引前脉冲上的元件上的电流互感器，中频电压信号变压器，电流电压板前电位器是否有问题。

2，检查中频信号变压器是否开路与短路或人为故障（该故障常忽略），示波器接线圈两端看有无瞬间启动脉冲，无说明有故障。

3，检查电流互感器是否开路与短路或人为故障（该故障常忽略），示波器接线圈两端看有无瞬间启动脉冲，无说明有故障。

4，检查信号环节上的各个回路，是否有人为故障，是否有开路与短路，取样电容是否正常，无说明有故障。

5，磁板电位器是否正常。示波器接线两端看有无瞬间启动脉冲，无说明有故障。

6，示波器挂接逆变管KK触发线圈初级两端看有无瞬间启动逆变脉冲，无说明有故障。 五，仿炉体

以上环节都正常后，仍然不能启动逆变报过流后。断开炉体，用塑铜线BV-0.5-50的导线仿感应线圈，即导线绕7~10圈，直径为300~500毫米。接在转换板前，断开真空炉，开机来断真空炉是否有短路故障，如逆变成功则说明真空炉有短路故障。

六，中频电压与直流电压值

机器能启动后，开机后中频电压与直流电压比值大调整困难，用万用表交流档测4个逆变管KK的压降是否一至，逆变管KKJ是否用错（用上伪劣商品或整流管），中频信号变压器线接错，可调换一试。如果以上均没问题；中频电压与直流电压比仍为2.0左右，不能调到1.3~1.5。只有将取样电流线圈上的电容量减少一半试试。

中频电炉功率上不去故障分析

设备工作正常，但功率上不去分析处理：设备工作正常，只能说明设备各部件完好。功率上不去说明设备各参数调整不合适，影响设备功率上不去的主要原因有： 1、炉体与电源不配套，严重影响功率输出 2、整流部分没调好，整流管未完全导通，直流电压没达到额定值，影响功率输出 3、中频炉输出回路的分布电感和谐振回路的附加电感过大，也影响最大功率输出 4、 中频炉电压值调得过高过低，影响功率输出 5、截流、截压值调节得不当，使得功率输出低 6、补偿电容器配置得过多或过少，都得不到电效率和热效率最佳的功率输出，即得不到最佳的经济功率输出.

中频电源板不带负载电感线圈检查实际就是一个空机的调试，调试进入到这以后应就是一些逆变元件（热电容、电感、水套等的普通绝缘检查及在机根据电感线圈逆变角度调整了）。

中频电源系统维护与维修

一、中频电源系统维护

系统维护分为三大部分：水路系统，机械系统和电气系统，重点是电气系统的维护。 实践证明：中频电源系统绝大多数故障的发生与水路有直接关系。因此，水路要求水质、水压、水温、流量务必达到设备规定要求。

电气系统的维护: 电气系统必须定期检修，由于主回路连接部分容易发热，从而引起打火，出现许多莫名故障。

二、中频电源系统常见故障的检测方法（只介绍电气系统）

㈠.检测常用仪器仪表:.

数字式万用表,绝缘摇表,电感电容表,示波器(专业人员用)。

㈡.系统主回路方框原理图:

断路器 三相全波整流和滤波 逆变和中频负载三相交流输入

㈢.系统检测

系统检测分四部分.,

1.控制系统的检测(断路器及其控制部分

这部分检测比较简单.一般电工根据断路器说明书和系统主回路图中的控制原理图即可检测.

检测结果应为断路器操作正常,门板按钮和指示灯正常.

2.整流部分的检测

首先,系统必须通水,将主回路从滤波电抗器前级断开,在三相全波整流输出两端接一个≤500Ω,≥500W的电阻性负载(常用2个或4个150W灯泡串联)。开机后，直流电压表应能指示在大约1.35×Ul位置（Ul：交流输入线电压）。

3．逆变和中频负载检测

控制系统和整流部分正常后，接入逆变和中频负载，若不能正常开机启动，先检查主电路板接线,对掉114，115后重新启动，若无法启动须更换主电路板，若还不能正常开机，应为逆变和中频负载有问题。其检测须逐个元件检测。

㈣．主要元器件的检测

1．可控硅的检测方法

用数字式万用表200KΩ挡测可控硅正反向电阻，应在10KΩ～100KΩ之间（阻值受水路影响）, 用数字式万用表200Ω挡测可控硅门极电阻，应在10Ω～20Ω之间。

2．电容器的检测方法

拆开电容器的连接铜排。用500V绝缘摇表测试各电容器每个柱子是否充放电，正常应能充放电。注意：选用的绝缘摇表电压不能大于电容器额定电压。用电感电容表测各电容器每个柱子容量值是否正常,并注意用BV-0.5-1.5导线将摇表摇充过电的放掉电（可对比各组电容放电强度观察好坏）

3．炉子的检测方法

观察匝间是否短路：线圈对保护地绝缘是否良好。

4．电路板检测须专业人员用示波器检测，怀疑其有问题时，可直接更换。

㈤．中频感应加热电源常见故障与维修

中频电源广范应用于熔炼透热淬火焊接等领域，不同的应用领域对中频电源有不同的要求，因此中频电源的控制电路和主电路有不同的结构形式，只有在熟练掌握这些电路的基本工作原理和功率器件的基本特性的基础上，才能快速准确地分析判断故障原因采取有效的措施排除故障。在此仅对典型电路和常见故障进行探讨。

1、开机设备不能正常起动

1.1故障现象：起动时直流电流大，直流电压和中频电压低，设备声音沉闷过流保护。 分析处理：逆变桥有一桥臂的晶闸管可能短路或开路造成逆变桥三臂桥运行。用示波器分别观察逆变桥的四个桥臂上的晶闸管管压降波形，若有一桥臂上的晶闸管的管压降波形为一线，该晶闸管已穿通；若为正弦波，该晶闸管未导通，更换已穿晶闸管，并查找晶闸管未导通的原因。

1.2 故障现象

起动时直流电流大，直流电压低中频电压不能正常建立。

分析处理 :补偿电容短路.断开电容,查找短路电容,更换短路电容。

1.3 故障现象

重载冷炉起动时,各电参数和声音都正常,但功率升不上去,过流保护。

分析处理：

（1） 逆变换流角太小。用示波器观看逆变晶闸管的换流角，把换流角调到合适值；

（2） 炉体绝缘阻值低或短路，用兆欧表检测炉体阻值。排除炉体的短路点

（3） 炉料钢铁相对感应圈阻值低，用兆欧表检测炉料相对感应圈的阻值；若阻值低重新筑炉。

1.4 故障现象： 零电压扫频起动电路不好起动,

分析处理：

（1） 电流负反馈量调整得不合适，检查电流互感器同名端：

（2） 信号线是否过长过细；

（3） 中频变压器和隔离变压器是否损坏，特别要注意变压器匝间短路，重新调整电流负反馈量，更换已损坏的部件。

1.5 故障现象 零电压它激扫频起动电路不好起动。

分析处理：

（1）扫频起始频率选择不合适，重新选择起始频率；

（2）扫频电路有故障，用示波器观察扫频电路的波形和频率，排除扫频电路故障。

1.6 故障现象： 起动时各电参数和声音都正常，升功率时电流突然没有，电压到额定值过压过流保护。

分析处理：负载开路检查负载铜排接头和水冷电缆。

2.设备能起动但工作状态不对

2.1 故障现象： 设备空载能起动，但直流电压达不到额定值，直流平波电抗器有冲击声并伴随抖动。

分析处理： 关掉逆变控制电源，在整流桥输出端上接上假负载，用示波器观察整流桥的输出波形，可看到整流桥输出缺相波形，缺相的原因可能是：

（1）整流触发脉冲丢失；

（2）触发脉冲的幅值不够宽度太窄，导致触发功率不够，造成晶闸管时通时不通；

（3）双脉冲触发电路的脉冲时序不对或脉冲丢失；

（4）晶闸管的控制极开路/短路/接触不良。

2.2 故障现象：

设备能正常顺利起动，当功率升到某一值时过压或过流保护。

分析处理： 分两步查找故障原因：

（1）先将设备空载运行，观察电压能否升到额定值；若电压不能升到额定值并且多次在电压某一值附近过流保护，这可能是补偿电容或晶闸管的耐压不够造成的，但也不排除是电路某部分打火造成的,,

（2） 电压能升到额定值，可将设备转入重载运行，观察电流值是否能达到额定值；若电流不能升到额定值，并且多次在电流某一值附近过流保护，这可能是大电流干扰，要特别注意中频大电流的电磁场对控制部分和信号线的干扰。

3. 设备正常运行时易出现的故障

3.1 故障现象： 设备运行正常，但在正常过流保护动作时烧毁多只KP晶闸管和快熔。 分析处理：

过流保护时为了向电网释放平波电抗器的能量，整流桥由整流状态转到逆变状态，这时如果α＞120度;，就有可能造成有源逆变颠覆，烧毁多只晶闸管和快熔，开关跳闸，并伴随有巨大的电流短路爆炸声，对变压器产生较大的电流和电磁力冲击，严重时会损坏变压器。

3.2 故障现象：

设备运行正常，但在高电压区内某点附近设备工作不稳定，直流电压表晃动，设备伴随有吱吱的声音，这种情况极容易造成逆变桥颠覆烧毁晶闸管。

分析处理： 这种故障较难排除，多发生于设备的某部件高压打火：

（1）连接铜排接头螺丝松动造成打火；

（2）断路器主接头氧化导致打火；

（3）补偿电容接线桩螺丝松动，引起打火，补偿电容内部放电阻容吸收电打火；

（4）水冷散热器绝缘部分太脏或炭化对地打火；,

（5）炉体感应线圈对炉壳/炉 底板打火，炉体感应线圈匝间距太近，匝间打火或起弧。固定炉体感应线圈的绝缘柱因高温炭化放电打火，

（6）晶闸管内部打火。

3.3 故障现象： 设备运行正常但不时地可听到尖锐的嘀—嘀声，同时直流电压表有

轻微地摆动。

分析处理：

用示波器观察逆变桥直流两端的电压波形，一个周波失败或不定周期短暂失败，并联谐振逆变电路短暂失败可自恢复周期性短暂，失败一般是逆变控制部分受到整流脉冲的干扰，非周期性短暂失败一般是由中频变压器匝间绝缘不良产生。

3.4 故障现象： 设备正常运行一段时间后出现异常声音，电表读数晃动设备工作不稳定。

分析处理：

设备工作一段时间后出现异常声工作不稳定，主要是设备的电气元器件的热特性不好，可把设备的电气部分分为弱电和强电两部分，分别检测。先检测控制部分，可预防损坏主电路功率器件，在不合主电源开关的情况下，只接通控制部分的电源，待控制部分工作一段时间后，用示波器检测控制板的触发脉冲，看触发脉冲是否正常。

在确认控制部分没有问题的前提下，把设备开起来，待不正常现象出现后，用示波器观察每只晶闸管的管压降波形，找出热特性不好的晶闸管；若晶闸管的管压降波形都正常，这时就要注意其它电气部件是否有问题，要特别注意断路器、电容器、电抗器、铜排接点和主变压器，

3.5 故障现象： 设备工作正常但功率上不去。

分析处理：

设备工作正常只能说明设备各部件完好，功率上不去，说明设备各参数调整不合适。影响设备功率上不去的主要原因有：

（1）整流部分没调好，整流管未完全导通，直流电压没达到额定值影响功率输出；

（2）中频电压值调得过高/过低影响功率输出；

（3）截流截压值调节得不当使得功率输出低；

（4）炉体与电源不配套严重影响功率输出；

（5）补偿电容器配置得过多或过少都得不到电效率和热效率最佳的功率输出，即得不到最佳的经济功率输出；

（6）输出回路的分布电感和谐振回路的附加电感过大，也影响最大功率输出。

3.6 故障现象： 设备运行正常但在某功率段升降功率时，设备出现异常声音抖动，电气仪表指示摆动。

分析处理：这种故障一般发生在功率给定电位器上，功率给定电位器某段不平滑跳动，造成设备工作不稳定严重时造成逆变颠覆烧毁晶闸管。

3.7 故障现象： 设备运行正常但旁路电抗器发热烧毁。

分析处理：造成旁路电抗器发热烧毁的主要原因有，

(1）旁路电抗器自身质量不好；

（2）逆变电路存在不对称运行，造成逆变电路不对称运行的主要原因来源于信号回路。

3.8 故障现象： 设备运行正常经常，击穿补偿电容。

分析处理 故障原因：

（1）中频电压和工作频率过高，

（2）电容配置不够；

（3）在电容升压电路中，串联电容与并联电容的容量相差太大，造成电压不均击穿电容；

（3） 却不好击穿电容。

3.9 故障现象： 设备运行正常但频繁过流。

分析处理：

设备运行时各电参数波形声音都正常，就是频繁过流。当出现这样的故障时要注意，是否是由于布线不当产生电磁干扰和线间寄生参数耦合干扰，如强电线与弱电线布在一起，工频线与中频线布在一起，信号线与强电线、中频线汇流排交织在一起等。

4. 直流平波电抗器

故障现象： 设备工作不稳定，电参数波动，设备有异常声音，频繁出现过流保护和烧毁快速晶闸管。

分析处理： 在中频电源维修中，直流平波电抗器故障属较难判断和处理的故障。直流平波电抗器易出现的故障有：

(1）用户随意调整电抗器的气隙和线圈匝数，改变了电抗器的电感量，影响了电抗器的滤波功能，使输出的直流电流出现断续现象，导致逆变桥工作不稳定，逆变失败烧毁逆变晶闸管。随意调整电抗器的气隙和线圈匝数,在逆变桥直通短路时，会降低电抗器阻挡电流上升的能力，烧毁晶闸管.随意改变电抗器的电感量还会影响设备的起动性能；

（2）电抗器线圈松动。电抗器的线圈若有松动，在设备工作时电磁力使线圈抖动,电感量突变,在轻载起动和小电流运行时易造成逆变失败；

（3）器线圈绝缘不好。对地短路或匝间短路，打火放电造成电抗器的电感量突跳和强电磁干扰，使设备工作不稳定。产生异常声音频繁，过流烧毁晶闸管，造成线圈绝缘层绝缘不好.短路的原因有：a冷却不好,温度过高导致绝缘层绝缘变差打火炭化；b.电抗器线圈松动，线圈绝缘层与线圈绝缘层之间、线圈绝缘层与铁心之间，相对运动摩擦造成绝缘层损坏；c.在处理电抗器线圈水垢时，把酸液渗透到线圈内，酸液腐蚀铜管并生成铜盐破坏绝缘层。

5. 晶闸管

5.1 故障现象： 更换晶闸管后一开机就烧毁晶闸管。

分析处理：

设备出故障烧毁晶闸管，在更换新晶闸管后不要马上开机，首先应对设备进行系统检查排除故障，在确认设备无故障的情况下，再开机，否则就会出现一开机就烧毁晶闸管的现象。在压装新晶闸管时一定要注意压力均衡，否则就会造成晶闸管内部芯片机械损伤，导致晶闸管的耐压值大幅下降，出现一开机就烧毁晶闸管的现象，

5.2 故障现象：更换新晶闸管后开机正常，但工作一段时间又烧毁晶闸管。

分析处理 ：发生此类故障的原因有：

（1）控制部分的电气元器件热特性不好；

（2）晶闸管与散热器安装错位；

（3）散热器经多次使用或压装过小台面晶闸管，造成散热器台面中心下凹，导致散热器台面与晶闸管台面接触不良而烧毁晶闸管；

（4） 热器水腔内水垢太厚导热不好造成元件过热烧掉；

（5）快速晶闸管因散热不好温度升高，同时晶闸管的关断时间随着温度升高而增大，最终导致元件不能关断造成逆变颠覆，烧掉晶闸管；

（6）晶闸管工作温度过高，门极参数降低抗干扰能力下降，易产生误触发损坏晶闸管和设备；

（7）查阻容吸收电路是否完好（这个特注意：逆变吸收电容应用2500V绝缘摇表就充电，然后用导线就对比放电状况，找出容量失效的出来换掉，用万用表测可能不能找出坏的来）。

以上只是中频电源系统常用的检测方法和常见故障，供大家参考。由于中频电源系统钟对家维人来在电路上看并不复杂，但实际上是比较复杂的大家不要小看了它。检测维修中频电源维修人员必须要具备相当的电路理论基础知识和丰富的实践经验，能修好它就是硬道理。其故障现象是多种多样千奇百怪的，对具体故障要做具体分析。必要时，须请专业人员

现场检测维修中频电源。

最后我们一定要切记在更换晶闸管后一定要仔细检测设备做好笔记，即使在故障排除后也要对设备进行系统检查!

实例一、晶闸管换相过压故障处理

故障的产生和处理

1 故障的产生

在做定子一相整流柜空升压检修时(一套可逆三相全控整流桥)，释放正组脉冲，控制触发角度由150°逐步向前推移，用示波器看负载电流波形，发现5号桥臂位置波形幅值明显高于其他桥臂(几乎2倍)，由于先前脉冲检查正常，遂一开始检查故障原因。

2 故障原因的查找和处理

1）怀疑正组晶闸管有问题，试验反组桥，现象一样，可以推断晶闸管完好(正反组

同时出故障几率很小)，排除此种可能。

2）由于主回路整流变压器与调试的控制室相临，而且又是高压，每次合高压时，都能听到整流装置发出很大的“吭吭”声，所以怀疑合变压器时有磁场干扰。但旁边的两套系统配置相仿，而且变压器容量更大，都没有发生这样的现象，所以排除高压对系统干扰的可能

性。

3）工厂电网一般都不太好，波动较大，所以怀疑电网干扰。由于电压高在测量时需要接衰减板，测量主回路进线，电压波形正常，用万用表测量电压值，在允许范围之内，且三

相较平衡，证明电网波动较小没有问题，排除电网干扰的可能性。

4）可能的外部原因一一排查，下一步应该考虑整流装置内部原因，由于整流装置均作过检测，首先考虑应该没问题，所以起初想不到找内部原因。停电检查整流装置，终于发现

正组3号晶闸管上并联阻容吸收的电容一端开焊。焊好，重试，故障排除。

3 故障原因分析

忽略反组，见图1，晶闸管在关断时其电流变化很大，会在变压器漏感中感应出较高电压，抑制晶闸管关断过电压一般采用在晶闸管两端并联阻容保护电路的方法。加上阻容后，当晶闸管关断时，变压器电流可通过RC续流，减小了di/dt，从而抑制过电压。电阻

可阻尼LC振荡，并**关断的晶闸管再导通时电容向晶闸管放电而产生的电流上升率

di/dt[2]。

图1 电阻负载不可逆三相全控整流桥

晶闸管存在载流子集蓄效应，由于变压器漏感和进线交流电感的作用，当3号管子准备关断，5号管子准备开放时，必然有一个过渡过程，此时3号管子两端产生一个反向过压，由于阻容断开，此过压无法吸收。同时C相电压高于B相电压，遂C, 5号管子,3号管子，B形成回路，三号管子上流过反向电流。此时在负载电阻上的电压为正常的UCA再叠加一个3号管子上未吸收的反压，从而导致5号管子位置波形幅值偏高。

晶闸管有一个重要特性参数，即断态电压临界上升率dV / dt。它表明晶闸管在额定结温和门极断路条件下，使晶闸管从断态转入通态的最低电压上升率。若电压上升率过大，超过了晶闸管的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。即使此时加于晶闸管的正向电压低于其阳极峰值电压，也可能发生这种情况。因为晶闸管可以看作是由3个PN结组成。

在晶闸管处于阻断状态下，因各层相距很近，其J2结结面相当于一个电容C0。当晶闸管阳极电压变化时，便会有充电电流流过电容C0，并通过J3结，这个电流起了门极触发电流作用。如果晶闸管在关断时，阳极电压上升速度太快，则C0的充电电流越大，就有可能造成门极在没有触发信号的情况下，晶闸管误导通现象，即常说的硬开通，这是不允许的。因此，对加到晶闸管上的阳极电压上升率应有一定的限 制。

为了限 制电路电压上升率过大，确保晶闸管安全运行，常在晶闸管两端并联RC阻容吸收，利用电容两端电压不能突变的特性来**电压上升率。因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感)，所以与电容C串联电阻R可起阻尼作用，它可以防止R、L、C电路在过渡过程中，因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管。同时，避免电容器通过晶闸管放电电流过大，造成过电流而损坏晶闸管。由于晶闸管过流过压能力很差，如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。RC阻容吸收就是常用的保护方法之一,不可缺少。

实例二、某厂的一台[上海华一03机]一拖二真空电炉，开机跳过流故障。 根据与该厂多年的打交道，悉知该厂有一位修炉好手，电话找到我可能不是一般性的故障。到他厂后问知此机已修了十多天代换所有能替的元件，并更进行了中频变压器替换始

终没有查出故障原因，故把我找来修理。

接手后（先进行了一下元器件检查，并将检修开关旋到检修位置），按中频炉检修步骤进行了下检查与校正。

1、三相交流整流电压波形的检测与校正移相150度。

2、拉过流（压）与限流（压）保护（此项必做以防厂家维修人员调出保护，造成经济损失）并校正在正常值。

3、复原电路将检修开关旋回正常位置，逆变开关转到关掉逆变处，开机启动逆变（看启动环节是否正常）直流电压表先在约100伏3秒钟后跳到400伏，说明启动与预充电环节正常。

4、打开逆变（逆变开关转到正常逆变处），再次开机启动逆变还是跳过流故障。

5、断开炉体用BV-0.5-50的铜线，约30CM直径15圈仿感应线圈，再次开机中频表上还是没有电压产生启动不成功。通过这样检测说明炉体是正常的应是引前角度元件问题。 此机到这时再应回到信号元件检查（此前该厂维修员检查过），并开机看中频电压表是否有跳动，如有则说明逆变满足振荡条件，应是引前角度元件（电流互感器、取样电容、中频信号变压器等）有故障，如无则说明有短路。由于没看到中频电压表瞬间跳动，只得用示波器接在炉体L上看瞬间是否有形成的交流波形，如无则说明有短路。

接上示波器在炉体L上后开机启动逆变，在示波器上瞬间呈现一条交流波形然后还原为一直线。此时说明该机有振荡条件，只是引前环节有问题，根椐引前的几个元件一个一个地排查，最终发现电流互感器损坏内部有短路（此互感器外表如新看不出损坏），换之后开机还不能启动，对调互感器二线后开机逆变启动成功，重校中频电压与直流电压比为1.42。试机到80KW，电流180A生产4炉后收工回家，造成问题机理留给看家分析。

实例三、某厂的一台[西安华立恒功率机]淬火机，开机约半小时过压坏管

此机修前厂家已更换过多次KA高频逆变管，均为开机约半小时后烧管，砸开后看蕊片均为过压损坏。

零起动用TC787相位控制三相整流电路的。你上述所提出的问题因没对三相整流述说，只是对启动逆变故障进行了说明，故只能一步一步进行探讨：首先你应把三相整流校正好详见

[12楼中频电源检查]的方法。述说中谈到：能起振，但声音很沉闷，电流很大，中频电压低，将调功电位器调上一点之后电流不受控，这个可能就是整流没调整好的原因，因为电源三相波形不正常（即6个波头高低与宽度不一此）或少一相电源均会表现电抗器声音很沉闷与突突叫，电流取样电阻100改用50后应不会有多大影响（应检查新换电流板极电位器接线发生的错误,检查电流互感器及取样电容，中频取样变压器和引入线），原来都是用的68欧，整流校正好后。将引前脉冲的取样电流与电压板极电位器先置放在中间处，开机启动后去调整取样电流与电压板极电位器，然后测一下4个（8个）逆变管的压降（用机械表交流电压档500V~1000V）是否一样，正常机器逆变管压降为基本一至，检测中如有那个为零即此管短路，如其中有那个偏高即有可能为吸收回路失效。中频电压与直流电压比值一般为1.3~2.0左右，逆变角度过小了不易启动与过流。即；直压电压220V中频电压为300V，当直压电压420V中频电压为660V左右，这样才能保正市电电压低时逆变不会颠覆。

下附TC787相位控制集成块资料：

TC787(A，B)、TC788(A，B)是采用先进IC工艺设计制作的单片集成电路，可单电源工作，亦可双电源工作，主要适用于三相可控硅移相触发电路和三相三极管脉宽调制电路，以构成多种调压调速和变流装置，该电路作为KJ785的换代产品，与目前国内市场上流行的KJ系列电路相比，具有功耗小，功能强，输入阻抗高、抗干扰性能好，移相范围宽，外接元件少等优点；而且装调简便，使用可靠，只需要一块这样的集成电路，就可以完成三块KJ785或五块KJ系列器件组合(三块KJ009或KJ004，一块KJ041，一块KJ042)才能具有的三相相移功能，因此TC787，TC788可广泛应用于三相全控，三相半控，三相过零等电力电子，机电小型化产品的移相触发系统，从而取代KJ785、KJ009、KJ004、KJ041、KJ042等同类电路，为提高整机寿命，缩小体积，降低成本提供了一种新的更加有效的途径。

一、特点：

1．电路单双电源均可工作，单电源8V—18V，双电源±4V—±9V。

2．三相触发脉冲调相角可在0—1800之间连续同步改变。

3．识别零点可靠，可方便地用作过零开关。

4．器件内部设计有交相锁定电路，抗干扰能力强。 ’

5．可用于三相全控触发(6脚接VDD)，也可用于三相半控触发(6脚接地)。

6．电路具有输出保护禁止端，可在过流过压时保护系统安全。

7．TC787输出为调制脉冲列，适用于触发可控硅及感性负载。

8．TC788输出为方波，适用于驱动三极管电路。

9．A型器件典型应用于同步信号为50HZ，B型器件典型应用于同步信号为400HZ。

10．调制脉冲或方波的宽度可根据需要通过改变电容CX而选择。

二、电路原理和逻辑框图：

1．电路组成：由三路相同的部分：同步过零和极性检测、锯齿波形成、锯齿波比较，经过抗干扰锁定，脉冲形成等电路形成三相触发调制脉冲或方波，由脉冲分配电路实现全控，半控的工作方式，再由驱动电路完成输出驱动。

2．电路原理：三相同步电压经过T型网络进入电路，同步电压的零点设计为1／2电源电压(电路输入端同步电压峰峰值不宜大于电源电压)，通过过零检测和极性判别电路检测出零点和极性后，在Ca、Cb、Cc三个电容上积分形成锯齿波，由于采用集中式恒流源，相对误差极小，锯齿波有良好的线性，电容的选取应相对误差小，产生锯齿波幅度大且不平顶为宜，锯齿波在比较器中与移相电压比较取得交相点，移相电压由4脚通过电位器或外电路调节而取得，抗干扰电路具有锁定功能，在交相点以后锯齿波或移相电压的波动将不能影响输出，保证交相唯一并且稳定。

脉冲形成电路是由脉冲发生器给出调制脉冲(TC787)，或方波(TC788)，调制脉冲宽度或方波宽度可通过改变Cx电容的值来确定，需要宽则增大Cx，1000P电容约产生100μs的脉冲宽度，被凋制脉冲的频率=8／调制脉冲宽度。

脉冲分配及驱动电路是由6脚控制脉冲分配的输出方式，6脚接低电平VL。输出为半控方式，12、11、10、9、8、7分别输出A、-C、B、-A、C、-B的单触发脉冲，6脚接高电平VH，输出为全控方式，分别输入A、-C；-C、B；B、-A；-A、C；C、-B；-B、A的双触发脉冲，用户可选择，5脚还可以用作过零触发系统的控制端，输出端可驱动功率管，经脉冲变压器触发可控硅；也可直接驱动光电耦合器，经隔离触发可控硅或驱动三极管。

2．中频电源维修方法1——观察法

观察法就是根据故障现象推断出已经损坏的元器件并加以更换，是最直接的维修方法。

(1)断水或漏水

循环冷却水路是晶闸管中频电源能正常工作的重要保证。在设备工作过程中，若发现有断水或漏水现象，应及时处理，保证水路畅通且无渗漏。

(2)局部过热冒烟

设备运行过程中，若是同步变压器或直流电抗器过热冒烟，并伴有绝缘漆烧焦味，可将过热组件更换或绝缘层重新处理；若是感应圈附近过热冒烟，大多是由于潮湿而引起，可降低功率，做烘干处理。

(3)开关触点过热变色

设备若长期过载运行，电源开关触点有可能过热变色，处理办法是，降低设备输出功率或更换大功率电源开关。

(4)主电源开关跳闸

在设备运行或启动过程中，若主电源开关跳闸，在开关质量完好前提下，首先考虑到的故障点应该是硅整流桥中的整流晶闸管，看是否击穿，再就是检测保护调节板过流保护是否失灵。

(5)高压跌落掉下

遇到这种情况，可将主电源开关断开，再送一次高压跌落。若送不住，请电力部门检测电力变压器；若能送住，可按主电源开关跳闸这一故障现象处理。

(6)直流电压降低

设备运行过程中，直流电压突然大幅度降低，并在较低功率输出下运行。第1种可能是缺相，用万用表校对后，主要检查主电源开关

触点接触是否良好，高压跌落是否掉下；第2种可能是整流触发脉冲丢失，主要检查整流脉冲变压器和整流触发板；第3种可能是整流晶闸管控制极开路或电阻值变大，可用万用表排查。

(7)中频电压和直流电压比值变大

设备运行过程中，突然过流保护动作，重新启动后，发现中频电压和直流电压比值变大。①用万用表检查逆变晶闸管是否击穿；②检查逆变触发脉冲是否丢失；③检查逆变晶闸管控制极开路或电阻值变大。

(8)过流保护动作

①检查整流硅桥和逆变硅桥中的晶闸管是否击穿；②检查谐振电容是否击穿；③检查感应圈匝间或对地绝缘是否可靠；④检查电流互感器负载电阻是否开路；⑤更换保护调节板。

(9)过压保护动作

首先，检查逆变晶闸管和逆变触发脉冲；其次，检查通水电缆是否开路；最后，检查中频变压器和保护调节板。

(10)中频声变音

①检查三相电压和同步电压是否平衡；②检查功率给定电位器是否损坏；③更换整流触发板。

(11)中频启动失败

侧重检查谐振电容、通水电缆和触发脉冲3个方面。

3．中频电源维修方法2——排除法

排除法就是用仪表对中频电源线路进行逐一排查，确认中频电源

各组元器件的好坏，是处理复杂故障最有效的办法。在中频电源维修现场，若是维修经验不足，不能通过分析故障现象快速找到故障点，可采用排除法。检修时按如下步骤进行：

(1)主电路部分器件断电检查

检查整流晶闸管和逆变晶闸管是否击穿，直流电抗器绝缘是否良好，谐振电容是否击穿，通水电缆是否断路，感应圈匝间或对地绝缘是否可靠。

(2)控制电路部分送电检查

闭合控制电源开关，检查三相同步电压是否平衡、功率给定电位器输出移相控制电压变化是否平滑，确定同步变压器和功率给定是否损坏；检查整流触发脉冲和逆变触发脉冲是否丢失、过流过压保护是否可靠，以确定触发控制板组和脉冲变压器组是否损坏；对电流检测和中频检测部分电路进行测试，看电流互感器及其负载电阻是否损坏，中频变压器是否正常。

(3)整流电路送电检测

将逆变回路断开，接入直流负载，主电路开关闭合，看直流电压变化是否平滑，能否达到最大值。

(4)逆变回路短接送电检查

将逆变回路短接，主电路开关闭合，缓慢提升功率给定旋钮，看过流保护整定值是否合适。

(5)中频电源整机启动测试

将电路所有已改动部分恢复原状，闭合控制电源开关，闭合主电

路开关，实现中频电源的启动。

4．中频电源维修方法3——替换法

替换法就是用质量好的配件去更换无法用仪表确认但可能已经

损坏的配件，是处理软故障常用的办法。设备无法正常工作，用仪表对晶闸管中频电源系统进行全面排查，又没有发现故障点，这就是软故障。

设备启动失败，中频电压表无反应，可考虑短接通水电缆或替换感应圈；设备启动成功，中频声正常，但无法提升功率，可考虑逐一更换中频变压器和逆变脉冲变压器；设备启动成功，但中频声振荡变音，可考虑逐一更换整流晶闸管和逆变晶闸管。

5．几点建议

(1)首先要准备一个功能全、质量好的万用电表；

(2)其次要准备一些常用的配件，比如逆变晶闸管、脉冲变压器、中频变压器、同步变压器、触发控制板组等等；

(3)遇到疑难杂症,不要盲目尝试，及时和厂家联系，以获得专业维修人员必要的技术指导；

(4)在维修过程中，不断积累维修经验，形成书面记录。熟能生巧，成为能独挡一面的中频维修人员。

设备调试步骤如下：

1．过流值和截流值调整

基于淬火电源中频负载的特殊性，启车时圆滑链处于冷态负载较重，连续工作时圆滑链处于升温状态负载变轻，可将过流值整定在500

A，截流值整定在400 A。进行过流值和截流值调整时，可将中频电源逆变器短路，反复调整触发控制板组中过流值和截流值整定电位器，先调整过流值，再调整截流值。

2．过压值和截压值调整

中频电源刚启动时负载重，中频电压并不高；连续工作时负载稳定，中频电压值较平稳，过压值和截压值可按中频电源设备允许值调整。中频电源启动后，反复调整触发控制板组中过压值和截压值整定电位器，先调整过压值，再调整截压值。过压值可整定在800 V，截压值可整定在700 V。

3．输出功率调整

圆环链淬火中频电源连续工作时，按圆环链淬火工艺要求进行输出功率调整。调整办法是，中频电源启动后，调整中频电压控制旋钮，使中频电压和直流电压的比值为1.4，将直流电压控制旋钮调至最大，此时直流电压为500 V左右，直流电流500 A，中频电压为700 V。当圆环链淬火中频电源连续工作时，圆滑链处于升温状态，中频电压和直流电压的比值降为1.3，直流电流降为400A，中频电压降为650 V。经长时间连续工作运行，满足圆环链淬火工艺要求。

4.2.2 设备调试

1．过流值和截流值调整

将过流值整定在650 A，截流值整定在550 A。进行过流值和截流值调整时，可将中频电源逆变器短路，反复调整触发控制板组中过流值和截流值整定电位器，先调整过流值，再调整截流值。

2．过压值和截压值调整

过压值和截压值可按中频电源设备允许值调整。中频电源启动后，反复调整触发控制板组中过压值和截压值整定电位器，先调整过压值，再调整截压值。过压值可整定在2000 V，截压值可整定在1800 V。

4.3设备运行状况

4.3.1设备运行状况

设备自20xx年投产3年来，一直运行稳定，设备运行主要有以下特点：

1．采用双电源供电，熔炼过程中, 直流电压保持最大值1 000V不变；

2．逆变器采用并联谐振方式，中频电压可达1 500V左右；

3．当直流电压达到最大值时，可人为调节阻抗调节电位器，中频电压调整范围为1 200～1 800V，可保持直流电流为最大值； 1 开机，设备不能正常起动：

1.1 故障现象：起动时直流电流大，直流电压和中频电压低，设备声音沉闷，过流 保护。分析处理：逆变桥有一桥臂的晶闸管可能短路或开路，造成逆变桥三臂桥运行。用示波器分别观察逆变桥的四个桥臂上的晶闸管管压降波形，若有一桥臂上的晶闸管的管压降波形为一线，该晶闸管已穿通；若为正弦波，该晶闸管未导通。更换已穿晶闸管；查找晶闸管未导通的原因。

1.2 故障现象：起动时直流电流大，直流电压低，中频电压不能正常建立。分析处理：补偿电容短路。断开电容，用万用表查找短路电容。更换短路电容。

1.3 故障现象：重载冷炉起动时，各电参数和声音都正常，但功率升不上去，过流保护。分析处理：（1）逆变换流角太小。用示波器观看逆变晶闸管的换流角，把换流角调到合适值。（2）炉体绝缘阻值低或短路。用兆欧表检测炉体阻值，排除炉体的短路点。（3）炉料（钢铁）相对感应圈阻值低。用兆欧表检测炉料相对感应圈的阻值，若阻值低，重新筑炉。

1.4 故障现象：零电压它激（无专用信号源）起动电路不好起动。分析处理：（1）电流负反馈量调整得不合适；（2）与电流互感器串联的反并二极管是否击穿；（3）信号线是否过长过细；（4）信号合成相位是否接错；（5）中频变压器和隔离变压器是否损坏，特别要注意变压器匝间短路。重新调整电流负反馈量；更换已损坏的部件。

1.5 故障现象：零电压它激扫频起动电路不好起动。分析处理：

（1）扫频起始频率选择不合适，重新选择起始频率。（2）扫频电路有故障。用示波器观察扫频电路的波形和频率。排除扫频电路故障。

1.6 故障现象：起动时，各电参数和声音都正常，升功率时电流突然没有，电压到额定值，过压过流保护。分析处理：负载开路，检查负载铜排接头和水冷电缆。

2. 设备能起动，但工作状态不对。

2.1 故障现象：设备空载能起动，但直流电压达不到额定值，直流平波电抗器有冲击声并伴随抖动。分析处理：关掉逆变控制电源，在整流桥输出端上接上假负载，用示波器观察整流桥的输出波形，可看到整流桥输出缺相波形。缺相的原因可能是：（1）整流触发脉冲丢失。（2）触发脉冲的幅值不够、宽度太窄导致触发功率不够，造成晶闸管时通、时不通。（3）双脉冲触发电路的脉冲时序不对或补脉冲丢失。（4）晶闸管的控制极开路、短路或接触不良。

2.2 故障现象：设备能正常顺利起动，当功率升到某一值时，过压或过流保护。分析处理：分两步查找故障原因：（1）先将设备空载运行，观察电压能否升到额定值。若电压不能升到额定值，并且多次在电压某一值附近过流保护。这可能是补偿电容或晶闸管的耐压不够造成的，但也不排除是电路某部分打火造成的。（2）若电压能升到额定值，可将设备转入重载运行，观察电流值是否能达到额定值，若电流不能升到额定值，并且多次在电流某一值附近过流保护，这可能是大电流干扰。要特别注意中频大电流的电磁场对控制部分和信号线的干扰。

3. 设备正常运行时，易出现的故障。

3.1 故障现象：设备运行正常，但在正常过流保护动作时，烧毁多支KP晶闸管和快熔。分析处理：过流保护时，为了向电网释放平波电抗器的能量，整流桥由整流状态转 到逆变状态，这时如果а＞1500就有可能造成有源逆变颠覆，烧毁多支晶闸管和快熔,开关跳闸，

并伴随有巨大的电流短路爆炸声。对变压器产生较大的电流和电磁力冲击，严重时会损坏变压器。

3.2 故障现象：设备运行正常，但在高电压区内某点附近，设备工作不稳定，直流电压表晃动，设备伴随有吱吱的声音。这种情况极容易造成逆变桥颠覆，烧毁晶闸管。分析处理：这种故障较难排除，多发生于设备的某部件高压打火：（1）连接铜排接头螺丝松动造成打火。（2）断路器主接头氧化导致打火。（3）补偿电容接线桩螺丝松动引起打火，补偿电容内部放电。阻容吸收电容打火。(4)水冷散热器绝缘部分太脏或炭化对地打火。(5)炉体感应线圈对炉壳、炉底板打火。炉体感应线圈匝间距太近，匝间打火或起弧。固定炉体感应线圈的绝缘柱因高温炭化放电、打火。（6）晶闸管内部打火。

3.3 故障现象：设备运行正常，但不时地可听到尖锐的嘀—嘀声，同时直流电压表有轻微地摆动。分析处理：用示波器观察逆变桥直流两端的电压波形，可看到逆变周期性短暂（一个周波）失败或不定周期短暂失败，并联谐振逆变电路短暂失败可自恢复。周期性短暂失败一般是逆变控制部分受到整流脉冲地干扰。非周期性短暂失败一般是由中频变压器匝间绝缘不良产生。

3.4 故障现象：设备正常运行一段时间后，设备出现异常声音，电表读数晃动，设备工作不稳定。分析处理：设备工作一段时间后出现异常声、工作不稳定。主要是设备的电气元器件的热特性不好。可把设备的电气部分分为弱电和强电两部分，分别检测。先检测控制部分，可预防损坏主电路功率器件。在不合主电源开关的情况下，只接

通控制部分的电源，待控制部分工作一段时间后，用示波器检测控制板的触发脉冲，看触发脉冲是否正常。在确认控制部分没有问题的前提下，把设备开起来，待不正常现象出现后，用示波器观察每支晶闸管的管压降波形，找出热特性不好的晶闸管。若晶闸管的管压降波形都正常，这时就要注意其它电气部件是否有问题，要特别注意断路器、电容器、电抗器、铜排接点和主变压器。

3.5 故障现象：设备工作正常，但功率上不去。分析处理：设备工作正常，只能说明设备各部件完好。功率上不去说明设备各参数调整不合适。影响设备功率上不去的主要原因有：（1）整流部分没调好，整流管未完全导通，直流电压没达到额定值，影响功率输出。（2）中频电压值调得过高过低，影响功率输出。（3）截流、截压值调节得不当，使得功率输出低。（4）炉体与电源不配套，严重影响功率输出。（5）补偿电容器配置得过多或过少，都得不到电效率和热效率最佳的功率输出，即得不到最佳的经济功率输出。（6）中频输出回路的分布电感和谐振回路的附加电感过大，也影响最大功率输出。

3.6 故障现象：设备运行正常，但在某功率段升降功率时，设备出现异常声音、抖动，电气仪表指示摆动。分析处理：这种故障一般发生在功率给定电位器上，功率给定电位器某段不平滑，跳动，造成设备工作不稳定。严重时造成逆变颠覆，烧毁晶闸管。

3.7 故障现象：设备运行正常，但旁路电抗器发热、烧毁。分析处理：造成旁路电抗器发热、烧毁的主要原因有：（1）旁路电抗器

自身质量不好。（2）逆变电路存在不对称运行，造成逆变电路不对称运行的主要原因来源于信号回路。

3.8 故障现象：设备运行正常，经常击穿补偿电容。分析处理：故障原因：（1）中频电压和工作频率过高。（2）电容配置不够。（3）在电容升压电路中，串联电容与并联电容的容量相差太大，造成电压不均，击穿电容。（4）冷却不好，击穿电容。

3.9 故障现象：设备运行正常，但频繁过流。分析处理：设备运行时各电参数、波形、声音都正常，就是频繁过流。当出现这样的故障时，要注意是否是由于布线不当产生电磁干扰和线间寄生参数耦合干扰。如：强电线与弱电线布在一起；工频线与中频线布在一起；信号线与强电线、中频线、汇流排交织在一起等。

4. 直流平波电抗器故障现象：设备工作不稳定，电参数波动，设备有异常声音。频繁出现过流保护和烧毁快速晶闸管。分析处理：在中频电源维修中，直流平波电抗器故障属较难判断和处理的故障。直流平波电抗器易出现的故障有：（1）用户随意调整电抗器的气隙和线圈匝数,改变了电抗器的电感量，影响了电抗器的滤波功能，使输出的直流电流出现断续现象，导致逆变桥工作不稳定，逆变失败，烧毁逆变晶闸管。随便调小电抗器的气隙和减少线圈匝数，在逆变桥直通短路时会降低电抗器阻挡电流上升的能力，烧毁晶闸管。随意改变电抗器的电感量，还会影响设备的起动性能。（2）电抗器线圈松动：电抗器的线圈若有松动，在设备工作时，电磁力使线圈抖动，线圈抖动时电感量突变，在轻载起动和小电流运行时易造成逆变失败。

（3）电抗器线圈绝缘不好对地短路或匝间短路，打火放电，造成电抗器的电感量突跳和强电磁干扰，使设备工作不稳定，产生异常声音，频繁过流，烧毁晶闸管。造成线圈绝缘层绝缘不好短路的原因有：a. 冷却不好，温度过高导致绝缘层绝缘变差，打火、炭化。b. 电抗器线圈松动，线圈绝缘层与线圈绝缘层之间、线圈绝缘层与铁心之间相对运动摩擦，造成绝缘层损坏。c. 在处理电抗器线圈水垢时，把酸液渗透到线圈内。酸液腐蚀铜管并生成铜盐，破坏绝缘层。

5. 晶闸管：

5.1 故障现象：更换晶闸管后，一开机就烧毁晶闸管。分析处理：设备出故障，烧毁晶闸管。在更换新晶闸管后，不要马上开机，首先应对设备进行系统检查，排除故障。在确认设备无故障的情况下，再开机。否则，就会出现一开机就烧毁晶闸管的现象。在压装新晶闸管时，一定要注意压力均衡，否则，就会造成晶闸管内部芯片机械损伤，导致晶闸管的耐压值大幅下降，出现一开机就烧毁晶闸管的现象。

5.2 故障现象：更换新晶闸管后，开机正常，但工作一段时间又烧毁晶闸管。分析处理：发生此类故障的原因有：（1）控制部分的电气元器件热特性不好。（2）晶闸管与散热器安装错位。（3）散热器经多次使用或压装过小台面晶闸管，造成散热器台面中心下凹，导致散热器台面与晶闸管台面接触不良，而烧毁晶闸管。（4）散热器水腔内水垢太厚，导热不好，造成元件过热烧掉。（5）快速晶闸管因散热不好，温度升高。同时晶闸管的关断时间随着温度地升高而增大，最终导致元件不能关断，造成逆变颠覆，烧掉晶闸管。（6）晶

闸管工作温度过高，门极参数降低，抗干扰能力下降，易产生误触发，损坏晶闸管和设备。（7）检查阻容吸收电路是否完好。

5.3 故障现象：更换新晶闸管后，设备仍不能正常工作，烧晶闸管。分析处理：设备出现故障后烧掉晶闸管，换上新晶闸管后，经静态检测设备一切正常，但仍不能正常稳定工作，易烧晶闸管。这时要特别注意脉冲变压器、电源变压器、中频变压器、中频隔离变压器是否出现初级线圈与次级线圈之间、线圈与铁心之间、匝与匝之间是否绝缘不好。

6. 结束语中频电源的故障现象是多种多样、千奇百怪的，对具体故障要做具体分析。随着中频电源技术的发展和功率的增大，中频电源维修人员必须要具备相当的电路理论基础知识和丰富的实践经验。最后我们一定要切记：在更换晶闸管后，一定要仔细检测设备；即使在故障排除后，也要对设备进行系统检查！

1三相桥式整流电路的短路保护

为了使在整流硅发生击穿时不使进相电压发生短路,一般在电路里每

个整流桥臂都串联快速熔断器,以保护每个桥臂的可控硅。为限制相间短路时的电流上升率,不致超过可控硅元件本身的允许值,在交流进线处串有空芯电抗器。空芯电抗器的另一个作用是,使整流可控硅在换相过程中限制电流的上升率,对可控硅起到了一定的保护作用。

2 逆变端过流及过压保护

1)逆变端产生过电流的原因如下；

(1)运行中负载的波动引起过流。感应炉在熔炼过程中负载波动很大,

尤其是在熔炼的初期参数变化的更为激烈,往往造成过电流。

(2)运行中桥式逆变器,两对桥臂可控硅换流失误,逆变失败,所引起

的短路电流。

(3)运行中桥式逆变器可控硅触发脉冲突然中断,造成桥臂对角线可

控硅斜通短路,所引起的短路电流。

还有其它各种原因引起的过电流,这种逆变侧的过电流采用快速熔断器保护将不是经济可靠的办法。

2)逆变端产生过电压的原因如下；

(1)(中频电压Uc=1.1Ud/cosɑ 。由于超前角ɑ过大在整流电压Ud恒定时,造成中频电压Uc过高。

(2)逆变触发脉冲的时刻是有Uc和-Ic信号的交点决定的,如果自电压互感器来的Uc信号突然中断。则此交点将由Ic信号决定,ɑ将迅速增大,从而造成中频电压Uc过高。

(3)炉子感应圈突然开路造成过电压。

(4)可控硅在导通与关断时产生的尖峰过电压。

装置的调试

一 整流电路的调试

1首先要了解中频电源的整体结构

仔细检查主回路接线是否与图纸相符。检查各电线接点是否接触良好,牢靠。开动冷却水泵,调节进水阀门使冷却水压力达到规定水压,一般在0.8Mpa—1.5Mpa之间,观察进出水管是否通水良好,有无阻塞及渗漏现象。同时调节压力断路器使其触点闭合。

2 校对相序。

检查三相电源相序。检查方法可用示波器，根据三相交流波形相对关系来鉴别,然后按照要求的相序接通主电路与控制回路。要求进线A.B.C的相序与同步信号A.B.C相序相符,如果同步信号接错了,A相触发电路不是触发A相可控硅，而是触发B相或C相,这样就造成系统混乱,严重时甚至会损坏可控硅!

1)回路工频交流进线相序的检查；

采用双踪示波器依次观察主回路开关进线端A.B.C对地0之间的波形,以确定其相位关系,若相序不对,可任意调换其中两根线的相互位置（即顺相序即可以）。

2)同步信号相序检查；

(使用示波器注意事项；1.不论单踪或双踪示波器外壳的接地线必须拆除,否则将会引起严重短路。2.同时观察二个信号在示波器上的接地端必须为同电位点,3.测主回路波形时示波器外壳带电,切勿接触,外壳对地必须绝

缘。)用双踪示波器分别检查同步进线X10,X20,X30与主回路相序A.B.C的相序是否相对应,如检查结果不是对应的,应纠正直至相对应即可。

3 .检查操作回路

1)合控制电源,观察门板进线电压表是否指示在380v左右。用万用表测量141,142和143,144,电压是否在~18v左右。如以上电压读数偏差较大,应检查排除。原因可能是0线接触不良或者是控制回路电源保险烧毁及接触

不良。应

断电认真

检查并排

除,直至

进线电压

在

370v—400v,控制板进线电源电压在~17v-~19v范围内时再进行下一步工作。

2)

按逆变

启动(不

合进线

主回路

大闸！)

逆变工

作指示灯亮,旋动功率电位器,观察主控板显示各路触发脉冲的发光二极管,应有发光指示。如果有示波器的话,可用示波器测试6路整流触发脉冲的相位关系(如图12)，脉冲幅度应在6V以上,脉冲宽度在20o,双脉冲前沿间隔

60o。随着功率电位器的旋动,触发脉冲的位置将向右移(如图13)。移动的范围应在0-150o之间。(装置在出厂前都进行了调试,主要是长途运输可能会造成个别接线松动接触不良,通过简单过程加以处理即可)

4 .整流桥的调试

1)把电源柜内的予负荷开关放

在ON位置,拆掉主控

板

143,144进线,使逆变触发回路暂时停止工作。

2)送冷却水,合控制电源,电源指示灯亮。送主回路大闸,合闸指示灯亮。

3)按逆变启动,工作指示灯亮,旋动功率电位器,直流电压表随功率电位

器的旋动而逐步上升,直至500V以上。用示波器探头接于整流桥的输出端,(示波器的垂直幅度衰减档拨在10/1挡即可)便可看出整流桥在不同角度时的输出波形,(如图14)鉴别出是否正常，整齐。如出现输出不齐,可调整W7,W8,W9使之输出平整。如此时旋动功率电位器直流电压只能升到400V左右不在上升时很有可能是进线三相A，B，C不同步。只要任意调换其中两线位置即可。调试正常后把予负荷开关拨在OFF位置。

二 逆变电路的调试

1 检查炉子系统

1)检查从电源柜到炉子之间的连线是否达到足够的线径,如线径过小应

调换符合要求的连线,否则在工作时将会严重发热甚至烧毁!并检查连接锣丝是否牢靠！

2)检查水电缆连接是否牢靠,螺丝最好用铜或不锈钢的。并检查炉子感

应圈和炉壳是否绝缘良好。水冷电缆和感应圈通水量应足够大,一般水压在0.1-0.2Mpa之间。进出水不能发生渗水现象,否则在工作中会造成感应圈炉子之间打火。

2 .检查电源柜逆变系统

1)接上143,144号线,合控制电源。主控板逆变检查拨码开关处在

ON(检查)位置,此时它激频率设在1000Hz左右。检测逆变触发脉冲的发光二极管发亮。用示波器检查各路输出脉冲前沿应该是陡直的,脉冲宽度在50

oμs左右,幅度不低于6V，两对角触发脉冲相位间隔180。(如图15)检测正

常后应将检查开关处

在工作位置(自激)示波

器观察输出波形为杂

波。

2)检查启动电流信

号线是否接触良好,用

万用表测量126,127两

点间的电阻值应在5欧

以内。合成信号瓷盘电

位器的动点放在中间

位置。

3 逆变的调试

1)合控制电源,合主回路闸刀。按逆变启动,顺时针缓慢旋动功率电位器。随着电位器的旋动中频电压应该建立。在启动过程中,如只有直流电压,并且直流电流也较大,滤波电抗器发出较低沉的哼声,中频电压不能建立。此现象可能是合成Ic信号线126,127接反所造成的。应停机调换位置。重复启动过程,中频电压建立,如果中频电压高于直流电压很多,直流电流又较大,这种

现象很有可能

是合成信号Uc

相位接反所造

成的。恢复后就

会正常。配合调

整合成信号瓷

盘电位器,设定

合适的tf值。

2)在实际工作中

如何来整定tf时

间呢？由图16

所知,Ua曲线与

-ic的曲线的交

点a,既是合成曲

线Us过零点时

刻,而合成曲线

Us过零点时刻

也就是发出脉冲时刻,这一脉冲所对应的Ua既是tf时间。当tf时间太小时,我们可以调节逆变角ɑ的瓷盘电位器,使ic信号增加,从而使-ic幅值增高。在图中(1)所见当-ic信号增加,从而使-ic曲线交点改变，由a提前到a1,合成信号也有0点向前移,触发脉冲Ug,2,4,Ug1,3,都提前了,所对应Ua中的tf时间也就增大了。由上所述,只要改变-ic信号大小，即调节瓷盘电位器RiC的大小,就可以调节引前触发时间tf 。实际中可根据中频电压与直流电压之比来近似的确定tf,调节Ric使Uc/Ud=700v/500v=1.4左右。一般Uc/Ud=1.3~1.5即可。(俗称逆变角度大小)

三 系统的保护调试

1 限压的调试

1)开启电源,启动逆变,缓慢升功率电位器使中频电压逐步升高,达到750V时顺时针调限压电位器W9,使中频电压随功率电位器的旋动不再上升为止。

2)调试中可能会发生中频电压升不到750V的情况。有三种原因:1.限流提前动作,先稍微反时针调限流电位器W5,看中频电压是否有所上升,如果不能上升,应停止调动。2.限压提前动作。可反时针调限压电位器W9,看电压是否有所上升,如有上升的迹象,可继续调,直至达到750V为止。3.可能是逆变角太小造成的。应调和成信号瓷盘电位器,使中频电压与直流电压的比值达到1.5倍关系。此时再调限压电位器,直至达到限压的要求为止。

2. 过电压的调试

1)启动电源,缓慢升功率电位器使中频电压达到750V,顺时针调过压保护电位器W8使过压保护动作,过压指示灯亮。

2)功率电位器回零,使保护系统自动复位。(复位原理在上一章里已有详述)反时针调过压电位器W8两到三圈,放开限压电位器。

3)重新启动电源使中频电压升到800v~820v为止,顺时针缓慢调过压电位器W8,使过压保护动作,过压指示灯亮。再次启动验证过压保护值是否准确。

4)恢复限压整定值,调整逆变角瓷盘电位器,使中频电压和直流电压的比值1.4左右。

注意:过压限压的调试应在空载情况下进行。此两项调试严禁重载请况下进行!否则后果是严重的！

3 限流的调试

1)先空载启动一次电源,验证电源的基本启动性能及各仪表是否正常。

2)在炉子里加满炉料,最好是较大的块料,以便调换炉料的多少。(炉子加满料俗称；重炉)

3)重新缓慢启动电源,看重炉启动性能是否良好。如在启动时中频电压很难建立即启动困难,应调整瓷盘电位器iC信号,使逆变增大角度即可。

4)再次缓慢启动,启动成功后逐步提高功率(此时电流较大动作要缓慢)直至电流达到额定值时,调限流电位器W5使电流不随功率电位器旋动而上升即可。

在此项调试中可能会出现几种情

况；

1 没有达到额定值时过流就首先保护动作,此时只要反时针调过流电位器W7放大过流保护动作值即可。

2 功率电位器旋到最大位置时电流还达不到额定值。炉料空隙大,不实造成的,在大料间隙中加小块料使炉料实实在在即可。

3逆变角度小造成电流上不去,(这一点在逆变工作原理一段里已做详细介绍)只要调大ic信号瓷盘电位器以增大逆变角即可。

4 过电流的调试

1)缓慢启动电源,是电流达到额定值,调过流电位器W8使过流保护动

作。

2)放开限流电位器W5,反时针旋动过流电位器W7 两到三

圈。

3)启动电源是电流达到额定电流的1.2倍，调过流电位器W7使过流保护动作,过流指示灯亮。此项调试重复一到两次,验证过流值确实在额定电流的1.2倍左右为止。

4)恢复限流整定值,调电流负反馈电位器W6：先把电流负反馈电位器反时针选到底，启动逆变使电流在100A，此时顺时针调负反馈电位器使电流下降到75A。试结束。

说明:从调试的过程中,可以看出,先调试限压限流,后调试过压过流。为什么不先调试过压过流呢？这是为了安全起见而采用的调试步骤。因为设备在现场安装完成后,第一次现场调试,难免会有这样和那样的不良因素,一时不慎将造成大错。后果是不可想象的。假设先调试过压或过流,电压或电流升到额定值时,一旦炉子的绝缘不好很容易造成感应圈与炉壳之间产生击穿打火现象,对地形成短路,或者感应圈匝间短路,此时电流很有可能是额定值的很多倍。利用人为的去停机,那是达不到对设备保护速度的,后果是非常严重的。只有使设备自身的良好保护性能才以避免不应有的损失。这就是先调限压限流,后调过压过流的原因。

第六章

常见故障及排除方法

中频电源在运行中可能会出现这样那样的故障,我们可以把故障分成几个部分加以区分。1)整流部分的故障 2)逆变部分的故障 3)保护部分的故障。下面我们将介绍这三个部分,特别是老的中频电源装置(包括其他厂家的中频装置)出现的几种典型故障原因及排除方法,供大家参考。

一 整流部分的故障

1 设备在运行中直流电抗器发出嗡嗡声。

故障原因是整流桥输出不平衡造成的,排除方法是调整电位器W7,W8,W9使整流桥输出的六个波头平衡即可。

2 老中频装置在运行中直流电抗器发出较大的嗡嗡声。

故障原因是整流桥六只可控硅的一只不导通造成的,用示波器可以看到如图17(b)三相整流桥的输出波形。大部分是触发脉冲到可控硅导线接触不良或断线引起的。用万用表R1Ω挡测量主控板触发脉冲输出端的正向电阻值是否在20Ω左右,

如大于40Ω可能是

接触不良,阻值很大

就是断线。但也不

排除可控硅控制极

内部断线及老化的

可能。此种故障从仪表可以看出中频电压和直流电压的比值很高。在检修中要和其它近似现象加以区分，避免走些弯路。

1 设备在运行中突然电流增大直流电压降低中频

电压比直流电压高出很多,直流电抗器蹦的厉害。

故障原因；1)三相电缺相,2)快速熔断器烧毁,3)控制回路电源烧保险使同步电源缺相,4)电力变压器高压保险烧毁造成的。恢复后即可正常工作。

4 设备在开机时,功率电位器旋动就是最大功率,没有小功率。

此故障突出表现在老中频装置中,最容易出现。原因是功率电位器内部断线所造成的,更换新的电位器即可恢复正常工作。

二 逆变电路出现的故障

1 中频功率上不去。

1)中频装置只能在低功率下工作,当直流电压Ud调高时,过流保护动作。故障原因是负载交流等效电阻偏小。尤其是炉子到了后期炉衬厚度减小,启动后往往是直流电压小,电流大,中频电压也小,换流比较困难,逆变器容易颠覆,功率升不上去,此时适当加大tf，即调大电流信号瓷盘电位器。待炉料熔化后再恢复ic至正常值。另外感应线圈匝间绝缘不良,电压低时可以工作,中频电压高时绝缘击穿造成匝间短路,交流等效电阻迅速减小,逆变容易颠覆。处理的办法是扒掉炉衬,搞好感应圈的绝缘便可正常。

2)直流电压和中频电压都很高,而直流电流却很小,当直流电压升到最大值时中频功率还很低。故障原因是新打的炉衬炉壁较厚使负载交流等效电阻偏大,则启动后Ud大,Id小,中频装置不能满足功率输出。此时应加大补偿电容器的容量使等效电阻得以匹配。

2 设备启动困难

在较低功率下发生故障,中频电压高于直流电压几倍,电流很大,机器发出较低频率的声音,功率表指示很低。此种故障原因是逆变桥中的一组可控硅

关不断或短路,老化造成的。特别是较老的中频装置最容易出现此现象。我们从图18a中假设4号桥臂关不断,则4号桥臂SCR电压U4的波形就是一条直线,见图18b。这时1号与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波形如图18b在t1时刻3号桥臂导电,照理讲他应导电半个周期,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18a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截止后,因4号始终导电,则U3电压就是负载中频电压波形。而3号桥臂的这个波形是4号关不断或短路所致,不应误认为3号桥臂SCR有问题。这种故障往往事先有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,温升增高,关断时间加长,造成可控硅关不断。

3 功率在较低时勉强能工作

但中频频率降低,电压低电流很大,升高功率时逆变失败,过流保护动作。这种故障通常是桥臂中串联的两个可控硅中有一个不导通,是整个桥臂不能导电。用示波器可以看出,见图 19 ,如果3号桥臂导不通,则4号桥臂无法关断,用示波器观察U4也是一条直线,3号桥臂的电压等于负载电压,所以U3波形是完全正弦波。应该注意,现在U4波形也是一条直线和上一种故障一样，但是现在故障的根源不在4号桥臂上,而是在3号桥臂上。检查的方法是1)用示波器检查桥臂上有没有触发脉冲及幅度。2)用万用表检查可控硅控制极与阴极之间的电阻,是否开路和短路。3)如果是触发脉冲的问题,应调换主控板,如果是可控硅的问题,应调换可控硅。4)在实际运行中,感应圈的一端与炉壳短路同样也会造成近似以上故障现象,用示波器观察各桥臂波形与上述一样,一组波形是近似正弦波,另一组的波形是直线。

4 在电容升压线路的装置中不能启动,改为不升压线路空炉

勉强

能启动,启动成功前直流电抗器发出一阵哼哼声,然后基本正

常。

这种现象一般是逆变可控硅性能不好造成的,有些可控硅在制造出厂时检测失误,标注参数与实际不一致。检查的方法是先按不升压线路连接,缓慢启动电源,用示波器观察可控硅的管压降,在临近启动状态有问题的可控硅管压降是跳动的正弦波。查出问题所在,调换可控硅即可正常工作。在实际运行中有些可控硅关断时间长,用样会造成不能启动,在出现故障时要细心观察鉴别区分解决。

5 中频电压升到700V时系统保护动作

这种故障一般出现在逆变桥的可控硅其中的一只反向耐压降低所造成的。用万用表测量阳极与阴极之间的正反向阻值,能看出正向阻值很大,反向阻值只有30KΩ以下,调换可控硅即可正常工作。

6 中频电压升到500V时直流电抗器发出

较低沉的砰砰声,再升功率过流保护动作。

此现象是逆变触发脉冲变压器性能下降造成的。在中频电压较高时形成容性漏电,扰乱触发脉冲的定位形成,使逆变触发定位变化,造成逆变换流失败。处理此故障难度较大,应将所有逆变触发脉冲变压器更换。

7 装置在运行中炉料温度在1000oC以下

能正常工作在1000oC以上过流保护动作。

1)冷却循环水温度过高，原因是用户的冷却循环水池受场地的限制，造的较小特别是夏天的气温较高更加促使水温的上升，使逆变硅的性能改变，关断时间加长,不适应回路的频率变化造成换流失败，使过流保护动作。

2)可控硅的关断时间长造成的,因为炉料在低温时导磁率较高,磁感应强度大,感应圈的电感量较大,在电容量不变的情况下谐振频率较低,可控硅的关断时间尚能适应工作要求。当炉料温度升到1000oC以上时导磁率变小,感应圈电感量减小,谐震频率增高对可控硅的关断时间要求提高,关断时间长的可控硅不能胜任换流的要求,使逆变失败,造成过流保护动作。

3)处理的方法是；

1)加大循环水的吨位使散热良好。

2)在阻抗允许的情况下,增加电容补偿,降低谐振频率。

3)阻抗已不能改变的情况下,调换关断时间短的可控硅是最佳选择。

8 装置空炉启动后直流电抗器发出连续噔噔噔

响声,中频电压升到500v左右时过流保护动作。

1)这种故障是逆变回路阻容保护电容器漏油使损耗太大造成的,因为在

工作中故障保护电容在中频电压下相当于短路,只有更换新的保护电容才能排除故障。

2)桥臂可控硅性能不良引起换流不正常,但电抗器响声更大些！

3)中频电压互感器或电流信号互感器内部有击穿或接触不良,造成逆变

工作不稳定现象,电抗器同样有较大异常响声。

4)逆变脉冲变压器内部绝缘不良,同样如此。在通常的检修方法中考虑

到电抗器有异常声音,往往误认为是整流部分故障,实际不然。用示波器观察整流桥直流输出端波形如图17(a)的波形。波形中明显看出有短暂短路现象。它与整流桥一个可控硅不导通的波形如图17(b)不同。前者缺口较窄,后者缺口较宽。在实际修理中只要发现以上波形,可以肯定是逆变部分故障造成的,不要去整流部分盲目的找问题!走些不必要的弯路。在处理的过程中一定不要盲目,认真分析查找故障原因所在加以妥善处理。

三 保护部分产生的故障

1 装置不定期烧逆变硅。

此故障一般是过流过压系统出问题造成的。应着重检查5/0.1电流互感

器和中频电压互感器的内部绕组是否断路。因为线径较细容易受环境不良气体腐蚀造成断线。其结果使过流限流过压限压保护失效,一旦炉子系统出现瞬间不良原因使电流电压瞬间突变，超过可控硅的额定电流和耐压值而造成烧硅。

2 装置定位连续烧硅,

特别是应用多年的装置或循环水质较差的用户。往往是烧硅后不做详细

检查盲目换硅,其结果是换上又烧！此故障不外乎三个原因

1)与烧硅位置相关连的阻容保护电阻断线,电容干枯失效有关,应检查换

之。

2)相应位置的脉冲变压器绝缘不良或控制极接线接触不良引起的烧硅。

接线焊牢或换新的脉冲变压器!

3)可控硅散热器(俗称水套)内部腐蚀严重或水垢太厚引起散热不良造

成烧硅。处理的办法是用盐酸冲洗,但盐酸冲洗的次数多了会把水套内部腐蚀坏,进水在水套内部不循环直接从出水口流出,造成通水良好的假象反复烧硅！最好是换新的水套最佳。

以上讲的故障现象,大部分是老中频最容易出现的,新中频装置故障较少发生,可能会在长途运输中造成个别接线松动,引起接触不良的故障。所讲故障现象及检查排除方法仅

一、中频电源无法启动

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70Ω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，更换板子。

二、 中频炉经常烧逆变可控硅应重点检查那些部位

1、 主要是大电流和大电压失控，引起的1高电压失控：中频电压升到一定的值时，逆变器颠覆，无法在高阻抗情况下运行，元件的耐压降低或冷却效果不好，系统的绝缘性能降低，中频电压升高时机器对地短路，检查中频电容和炉子。干扰也可能引起 ，逆变触发线要离主电路远一些，2大电流失控，中频电压的反压角过小，触发电路是否有接触不良，另外还要注意关断时间的一直性。

2、现在由于元件的质量已经过关，如果工艺良好，可靠性已经非常高。逆变可控硅管相对来讲是比较薄弱的部件。如果频繁地损坏，必然有原因。应着重检查：

1）逆变管的阻容吸收回路，重点检查吸收电容器是否断路。这时，应该采用能够测量电容量的数字万用表检测电容器，仅仅测量它的通断是不够的。如果逆变吸收回路断线，极易损坏逆变管；

2）检查管子的电气参数是否满足要求，杜绝使用不合格厂家流入的元件；

3）逆变管的水冷套及其他冷却水路是否堵塞，虽然这种情况较少，但确实出现过，容易忽略。

4）注意负载有无对地打火的现象，这种情况会形成突变的高电压，造成逆变管击穿损坏。

5）运行角度偏大或偏小，都会引起逆变管频繁过流，从而损伤管子，容易造成永久性的损坏。

6）在不影响启动的情况下，适当加大中频电源至炉体的中频回路接线电感，可以缓解因逆变管承受过大的di/dt造成的损坏。

三、中频电源 常见故障(唐山1.5吨机,难起动）

一台唐山1.5吨机，该机采用―预充电撞击式‖启动，据该厂电工反映，该设备新装机时就没有另外的两台容易启动，并且情况日益严重，主板、逆变板反复换过多次故障依旧。生产厂家已转产，失去了技术支持。本人接修时已经是炉龄在5、6炉时就无法启动了（另两套机可烧27、8炉}，上机检查发现：按 "充电" 按钮30S后测量电容上的电压（在启动接触器上端头测量）只有150多伏（正常应该240V左右），再查供电电压、限流电阻都正常，确定是电容器有问题，因当时找不到同型号电容，就变用一块RFM-1。5-1800-0.5S的热电容并在原电容器上实验，充电电压已能达到250V，开机启动恢复正常。

四、中频电源常见故障《唐山鸿运6吨机，启动困难》

唐山鸿运6吨机，在一次炉子打火引起―过流、过压保护'‖停机后，再开机时发现―重复启动‖指示灯反复闪烁很多次逆变才能成立（启动困难），然后升功率时发现，电流很大，中频啸声低沉，好像负载很重的样子。再提升功率便―过流‖停机，根据炉龄、炉料情况分析，排除了负荷重的因素，后在机上检查发现有两只KK2500/1800的可控硅击穿，换新后再开机正常。

四、中频炉疑难故障（胜吴机三相电流不平）

故障现象： 基本和故障（一）相同，只是电压可以升到１５００Ｖ、电流１００Ａ时（胜吴三代主控板）才出现。

故障处理： 停机检查主板、脉冲板、ＫＰ都正常，开机测量发现：一次电流反馈信号三相不平，分别为４、４、２.３Ｖ，偶尔平一下时电抗器就＂嘭＂一声，怀疑５／０.１的变比互感器、２０００／５电流互感器故障，换新后故障依旧，一时找不到故障点，后来把电流互感器到变比互感器的连接线换新故障排除。 故障分析： 由于连接线质量问题，造成时断时连，一是电流信号不能顺利通过，二是产生干扰，致使整流不能正常工作。

五、中频炉疑难故障（振吴机升机过流）

故障现象； 设备启动正常，但一调功率电流、电压表就上下摆动，左侧电抗器发出不规则很大的―嘭、嘭‖声。再调高功率便过流停机。

故障处理： 根据分析初步判断是整流问题，但经查整流脉冲正常，脉冲变压器板好的，可控硅没问题。怀疑整流板动态不稳定，换整流板故障依旧。维修陷入僵局。后启动机器测量时

发现左侧工作电压波动很大，并且每在电压跳到４００Ｖ时电抗器就―嘭‖一声，这才发现是电源变压器的问题。更换后正常。

故障分析： 电源变压器初级局部绝缘不好，造成瞬间短路并打火至使整流脉冲异常、中断，整流断续。

六、中频炉少见故障一例

一用户报修0.5T中频电炉，故障现象：能启动成功但直流电流到150A.电压150V左右响声改变逆变失败。起初怀疑后级电路有元件赖压不足。经仔细检查元件无故障。重新试机仔细观察各仪表中频电压无指示。查中频电压互感器无故障。中频功率表电压侧短路。拆除功率表后试机一切正常。

故障分析：功率表短路造成中频电压互感器不能输出20V的电压到中控板，使电路不能正常工作。只要我们在维修时仔细观察故障现象 认真分析就可以快速修复少走弯路。

七、逆变控制回路故障分析与解决

故障现象:装置启动过程正常，当装置认为启动成功，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。

八、电炉整流部分故障分析判断与维修

故障现象:装置起动后，调功钮已旋到尽头，但各仪表指示值仍很小，装置无法正常运行。

检查:根据故障现象可判定故障范围在装置的整流部分。用示波器对整流桥输出的直流电压波形检测可发现一个整流晶闸管导通不太好，但对每个晶闸管两端电压波形的检测均未发现异常，遂采用替代法(用完好晶闸管逐一替代整流桥中原晶闸管)进行逐一排除后，发现故障元件为A相一整流晶闸管。

分析:对一些因电器元件特性不良而引发的装置复杂故障，由于检查中使用的仪器有限和其它条件制约，不易进行精确检测。而替代法和排除法简单有效，是排除此类故障的常用方法。

九、中频炉故障实例分析与维修一

故障现象:启动很困难，有时可正常启动，但提升功率过程中，过流保护动作停机。

检查:从装置故障现象无法判定故障所在范围，则依检查程序进行检查。换炉开关将于另一炉体试启动中频电源，装置恢复正常。可见，故障范围在装置的负载部分。用一完好水冷电缆逐一替代原炉体电缆后，原故障消失，打开原炉体电缆后发现其已断裂。

分析:中频炉上水冷电缆由于电流密度大，一旦缺水极易断裂，且断后产生电路虚接现象，不易用仪表检测。依步骤进行检查，可很快确定出故障范围，避免花大量时间检查其它电路。

十、中频电源原理与维修

中频电源的工作原理为：采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，经电抗器平波后，成为一个恒定的直流电流源，再经单相逆变桥，把直流电流逆变成一定频率（一般为1000至8000Hz）的单相中频电流。负载由感应线圈和补偿电容器组成，连接成并联谐振电路。

一般情况下，可以把中频电源的故障按照故障现象分为完全不能起动和起动后不能正常工作两大类。作为一般的原则，当出现故障后，应在断电的情况下对整个系统作全面检查，它包括以下几个方面：

（一）电源：用万用表测一下主电路开关（接触器）和控制保险丝后面是否有电，这将排除这些元件断路的可能性。

（二）整流器：整流器采用三相全控桥式整流电路，它包括六个快速熔断器、六个晶闸管、六个脉冲变压器和一个续流二极管。在快速熔断器上有一个红色的指示器，正常时指示器缩在外壳里边，当快熔烧断后它将弹出，有些快熔的指示器较紧，当快熔烧断后，它会卡在里面，所以为可靠起见，可以用万用表通断档测一下快熔，以判断它是否烧断。

测量晶闸管的简单方法是用万用表电阻挡（200Ω挡）测一下其阴极—阳极、门极—阴极电阻，测量时晶闸管不用取下来。正常情况下，阳极—阴极间电阻应为无穷大，门极—阴极电阻应在10—50Ω之间，过大或过小都表明这只晶闸管门极失效，它将不能被触发导通。

脉冲变压器次边接在晶闸管上，原边接在主控板上，用万用表测量原边电阻约为50Ω。续流二极管一般不容易出现故障，检查时用万用表二极管挡测其二端，正向时万用表显示结压降约有500mV，反向不通。

（三）逆变器：逆变器包括四只快速晶闸管和四只脉冲变压器，可以按上述方法检查。

（四）变压器：每个变压器的每个绕组都应该是通的，一般原边阻值约有几十欧姆，次极几欧姆。应该注意：中频电压互感器的原边与负载并联，所以其电阻值为零。

（五）电容器：与负载并联的电容器可能被击穿，电容器一般分组安装在电容器架上，检查时应先确定被击穿电容器所在的组。断开每组电容器的汇流母排与主汇流排之间的连接点，测量每组电容器两个汇流排间的电阻，正常时应为无穷大。确认坏的组后，再断开每台电容器引至汇流排的软铜皮，逐台检查即可找到击穿的电容器。每台电容器由四个芯子组成，外壳为一极，另一极分别通过四个绝缘子引到端盖上，一般只会有一个芯子被击穿，跳开这个绝缘子上的引线，这台电容器可以继续使用，其容量是原来的3/4。电容器的另一个故障是漏油，一般不影响使用，但要注意防火。

安装电容器的角钢与电容器架是绝缘的，如果绝缘击穿将使主回路接地，测量电容器外壳引线和电容器架之间的电阻，可以判断这部分的绝缘状况。

（六）水冷电缆：水冷电缆的作用是连接中频电源和感应线圈，它是用每根直径Φ0.6–Ф0.8紫铜线绞合而成。对于500公斤电炉，电缆截面积为480平方毫米，对于250公斤电炉，电缆截面积采用300至400平方毫米。水冷电缆外胶管采用耐压5公斤的压力橡胶管，里面通以冷却水，它是负载回路的一部分，工作时受到拉力和扭力，与炉体一起倾动而发生曲折，因此时间长后容易在柔性连接处断裂开。水冷电缆断裂过程，一般是先断掉大部分后，在大功率运行时把未断小部分很快烧断，这时中频电源就会产生很高

的过电压，如果过电压保护不可靠，就会烧坏晶闸管。水冷电缆断开后，中频电源无法启动工作。如不检查出原因而反复启动，就很可能烧坏中频电压互感器。检查故障时可用示波器，把示波器探头夹在负载两端，观察按启动按钮时有无衰减波形。确定电缆断芯时先把水冷电缆与电容器输出铜排脱开，用万用表电阻挡（200Ω挡）测量电缆的电阻值，正常时电阻值为零，断开时为无穷大。用万用表测量时，应把炉体翻到倾倒位置，使水冷电缆掉起，这样使断处彻底脱离，才能正确判断是否断芯。

通过以上几个方面的检查，一般能查出大部分的故障原因，接下来可以接通控制电源，作进一步的检查。中频电源主电路合闸有手动和自动两种。对于自动合闸的系统，应该先将电源线暂时断开，以确保主电路不会合上。接通控制电源后，可以作下面几个方面的检查。

1．将示波器探头接在整流晶闸管的门极和阴极上，示波器置于电源同步，按下启动按钮后即可看到触发脉冲波形，应为双脉冲，幅度应大于2V。按一下停止按钮，脉冲将立即消失。重复六次，将每个晶闸管都看一下，如果门极没有脉冲，可以将示波器的探头移到脉冲变压器的原边看一下，如果原边有脉冲而次边没有，说明脉冲变压器损坏，否则问题可能出在传输线或主控板上。

2．将示波器探头接在逆变晶闸管的门极和阴极上，示波器置于内同步，接通控制电源后可以看到逆变触发脉冲，它是一串尖脉冲，幅度应大于2V，通过示波器的时标读出脉冲周期，算出触发脉冲频率，正常时应比电源柜的标称频率高约20%，这个频率称为启动频率。按下启动按钮后，脉冲的间距加大，频率变低，正常时应比电源柜的标称频率低约40%，按一下停止按钮，脉冲频率立即跳回启动频率。

通过上列检查，基本上能排除完全不能启动的故障。启动以后工作不正常，一般表现在下列几个方面：

1．整流器缺相：故障表现为工作时声音不正常，最大输出电压升不到额定值，且电源柜怪叫声变大，这时可以调低输出电压在200V左右，用示波器观察整流器的输出电压波形（示波器应置于电源同步），正常时输入电压波形每周期有六个波形，缺相时会缺少二个，这一故障一般是由于整流器某只晶闸管没有触发脉冲或触发不导通引起的，这时应先用示波器看一下六个整流晶闸管的门极脉冲，如果有的话，关机后用万用表200Ω档测量一下各个门极电阻，将不通或者门极电阻特别大的那只晶闸管换掉即可。

2．逆变器三桥臂工作：故障表现为输出电流特别大，空炉时也一样，且电源柜工作时声音很沉重，启动后把功率旋钮调到最小位置，会发现中频输出电压比正常时高。用示波器依次观察四个逆变晶闸管的阳极—阴极之间的电压波形。如果三桥臂工作，可以看到逆变器中有相邻的二只晶闸管的波形正常，另外相邻的二只有一只没有波形，另一只为正弦波，KK2触发不通，其阳极—阴极之间的波形就是正弦波；同时KK2不导通会导致KK1无法关断，所以KK1二端就没有波形。

3．感应线圈故障：感应线圈是中频电源的负载，它采用壁厚3至5毫米的方形紫铜管制成。它的常见故障有以下几种：

感应线圈漏水，这可能引起线圈匝间打火，必须及时补焊才能运行。

钢水粘在感应线圈上，钢渣发热、发红，会引起铜管烧穿，必须及时清除干净。

感应线圈匝间短路，这类故障在小型中频感应炉上特别容易发生，因为炉子小，在工作时受热应力作用而变形，导致匝间短路，故障表现为电流较大，工作频率比平常时高。

可控硅中频电源的基本原理 ? 可控硅中频电源的基本工 作原理,就是通过一个三相桥式 整流电路,把 50 Hz 的工频交流电流整流成直流,再经过一个滤 波器(直流电抗

器)进行滤波,最 后经逆变器将直流变为单相中 频交流以供给负载,所以这种逆 变器实际上是一只交流—直流 —交流变换器,其基本线路如图。

可控硅中频电源的保护设置 ? 本系统设置有多重保护系统,第一道有限压限流保护,第二道有过压过流保护,第三道有自动断路器(DW-16空气开关)作装置的短路电流保

护。装置还分别设置有；冷却水欠压断水保护,快速熔断器保护,进相空芯电抗器保护,可控硅阻容吸收保护。

1三相桥式整流电路的短路保护

为了使在整流硅发生击穿时不使进相电压发生短路,一般在电路里每个整流桥臂都串联快速熔断器,以保护每个桥臂的可控硅。为限制相间短路时的电

流上升率,不致超过可控硅元件本身的允许值,在交流进线处串有空芯电抗器。空芯电抗器的另一个作用是,使整流可控硅在换相过程中限制电流的上升率,对可控硅起到了一定的保护作用。

2 逆变端过流及过压保护

1)逆变端产生过电流的原因如下；

(1)运行中负载的波动引起过流。感应炉在熔炼过程中负载波动很大,尤其是在熔炼的初期参数变化的更为激烈,往往造成过电流。

(2)运行中桥式逆变器,两对桥臂可控硅换流失误,逆变失败,所引起的短路电流。

(3)运行中桥式逆变器可控硅触发脉冲突然中断,造成桥臂对角线可控硅斜通短路,所引起的短路电流。

还有其它各种原因引起的过电流,这种逆变侧的过电流采用快速熔断器保护将不是经济可靠的办法。

2)逆变端产生过电压的原因如下；

(1)(中频电压Uc=1.1Ud/cosɑ 。由于超前角ɑ过大在整流电压Ud恒定时,造成中频电压Uc过高。

(2)逆变触发脉冲的时刻是有Uc和-Ic信号的交点决定的,如果自电压互感器来的Uc信号突然中断。则此交点将由Ic信号决定,ɑ将迅速增大,从而造成中频电压Uc过高。

(3)炉子感应圈突然开路造成过电压。

(4)可控硅在导通与关断时产生的尖峰过电压。

3 对逆变端的过流及过电压均采用脉冲封锁方法来保护的。

1)下面简单说明一下脉冲封锁的动作原理。

(1) 当三相桥式全控整流电路中,直流输出端发生短路时,迅速将整流触发脉冲移到最小?角(例如?=30o,相当于ɑ=150o处)以产生一反电压来快速关断整流可控硅,切断短路电流。这种将整流触发脉冲有整流装置快速移到封锁位置的方法,就叫做脉冲封锁。脉冲封锁不能简单理解为将脉冲去掉.实际上三相桥式全控整流电路是工作在逆变状态。（这里所说的逆变和我们讲的中频逆变器完全是两个概念,不可混同）

(2) 当逆变电路发生短路时,电流迅速增大,此时有直流电抗器的存在,接近于整流输出的电压全部加在电抗器Ld的两端,Ld将产生强大的磁能。如不将整流电路立即封锁脉冲,磁能将无法释放,危害是不可估量的,必须是整流桥处在逆变状态才能把这一能量反馈给交流供电电网。随时间的推移Ua将逐步减小为零,电流也相应减小为零,整流可控硅而关断,使其达到保护的目的。

(3) 在本系统实际的保护环节中过电流信号取自交流进线端的三只穿心式电流互感器,三只电流互感器接成星形联接,再有三只5/0.1互感器进行变换,以星形接入主控板的K1,K2,K3,经三相桥式整流后以电压的形式取出。过电压信号取自中频电压互感器,经单相桥式整流后取出,电位器W7的动端位置决定过电流的保护整定值。

可控硅中频电源的抗干扰措施

? 3.1电磁屏蔽

对于电场干扰和磁场干扰而言，电磁屏蔽是最常见、最有效的一种抗干扰措施，它属于被动的抗扰措施。电磁屏蔽虽不能降低电场或磁场干扰信号的强度，但可以削弱电磁干扰信号对正常工作线路的影响。电场屏蔽主要用于削弱电场干扰，在变频器柜中，主控制板最好安装在铁箱内，铁箱与壳体一起连接到大地，这就形成一道有效的电场屏蔽。任何控制信号在导线中传输时都有电流产生，有电流必有回路，回路必须要有两条导线才能形成，两条导线之间的空隙中如果有干扰磁力线通过，在回路中就会产生干扰电流。要避免这种干扰，唯有尽量减小两条导线之间的间隙。使用紧密绞线可以最大限度减小两条导线之间的问隙，也就大大减少干扰磁力线的窜人。在KGPS变频电源柜中，可控硅触发信号、中频反馈信号等线路应采用屏蔽线或绞线布置，并且布线应尽可能的短。

3.2信号滤波

可控硅中频电源实际运行过程中，对于来自同一供电网络中其它用电设备的外来传导干扰是不可能去除的，唯有加强防范，信号滤波是最常用的防范措施。在KGPs变频电源中，三相电源进线端的RC吸收回路就是一个有效的抗扰滤波电路。当同一供电网络中其它用电设备(尤其是大容量用电设备)启、停

时，因电流变化，在电源回路上就会感应过电压(包括供电变压器漏感和供电线路分布电感)，形成干扰信号，对中频电源造成传导干扰，在经过RC信号滤波电路时，电容C就有一个充电的过程，也就是吸收过电压能量的过程。通常过电压持续的时间都比较短，如果电容器的容量足够大，在可控硅中频电源电路中就不会产生尖峰形成干扰。

同样，整流触发同步变压器输入、输出信号及所有检测电路中都必须设置RC滤波电路。特别需要说明的是，所有信号滤波电路中R、C参数的选择对于滤波效果有直接影响，不能随意替换。其中R为阻尼电阻，用以防止电源回路电感与电容C发生谐振，如果R选择过小而发生谐振，则R、C非但不能吸收过电压，反而将产生过电压，加大对线路的干扰程度。

对于中频电源自身内部产生的传导干扰，则有可能从产生干扰的源头限制其发生。其中主回路母线(汇流排)的合理排布不仅可以减小电磁场干扰，同时可以减小传导干扰。因为母线的分布电感和电容是逆变换相产生杂散尖峰和寄生高频震荡的主要原因，这些杂散尖峰和寄生高频震荡都可能通过中频电压或电流互感器等检测元件混杂在有用信号中，一起进人控制电路。

3.3母线布设

KGPS变频电源柜内母线(主回路汇流排)合理布设可以最大限度地减小干扰电场和磁场的强度，这是从产生干扰的发源地着手解决问题，是一种最积极有效的方法。在主回路母线中，无论是直流母线、中频母线、工频母线都是成对的，其中一条母线是电流进，另一条母线是电流出。如果把成对的直流母线或中频母线尽量相互贴近，则两条母线周围的磁力线因为大小相等、方向相反而相互抵消，也就不会产生电磁干扰。另外，相互贴近的两条母线问的分布电容可以削减电压波形中的“尖刺”，既有利于削弱电场干扰，也可减轻RC吸收回路的负担。同时相关母线贴近安装可大大减小分布电感，有利于中频电源的启动，也有利于减小母线上的电压降，提高感应器两端电压，从而提高有效加热功率。所以，对于可控硅变频电源，主回路汇流排的布设方式应重点考虑。

3.4控制线路布线 的

KGPS变频电源柜内控制信号较多，交流、直流信号并存，工频、中频信号并存。为减少干扰，各种控制信号应分类布设，并且要尽可能远离主回路汇流排。一般要遵循下面两个原则：

①中频控制信号线单独设线槽与逆变有关的控制线与信号线最容易受干扰(导致启动失败、正常工作时引起逆变失败、过流保护动作)，也最容易干扰整流部分正常工作。为避免这种干扰，与中频相关的控制线、信号线应单独设置安装线槽，并尽可能远离主回路母线，有些二次线(触发信号、中频反馈信号等)必须紧密绞和。

②仪表引线单独设线槽仪表引线周围的电磁场是不可忽视的干扰源，如直流电压表引线中带有两倍于变频器输出频率的电压波形，因此所有仪表引线也不宜与其它控制线混放在一个线槽内。

3.5继电控制设计

继电控制电路应优先选择最简单的设计方案。在满足正常操作与维修的基础上，控制按钮、开关、指示灯等设置应当力求减少到最低数量，一方面便于操作，另一方面也可以减少干扰。控制按钮、开关、指示灯等通常往往需要经过较长的引线引到装置的面板上，或者经过更长的引线引到远离装置本体的操作者手边，而这些部件有时既与继电控制系统有联系，又与可控硅的触发或保护系统有联系。引线越长往往越容易引入各种干扰，使触发系统或保护系统工作异常。所以除了尽量减少按钮、开关、指示灯等部件的数量外，必需的长引线也可采用有绝缘双绞芯线的屏蔽线。此外，在可控硅触发系统和保护系统中所设置的触点可通过小型继电器实行隔离，以提高抗干扰能力。

小型继电器可以直接安装在触发系统或保护系统之中，这样触点的引线就极短，不易引入干扰，而继电器的线圈可以通过较长的导线与继电控制系统连接起来，这样可以大大削弱长引线引入的干扰对触发系统或保护系统的影响。

3.6其它抗干扰措施

上面所述几点为最根本的抗干扰措施，除此之外，还有下列一些方面需要注意：

①通常，可控硅中频电源工作环境振动强烈，主电路接线连接不牢易引起发热，控制回路接线不牢则易引入干扰信号，影响电源可靠性。所以，对于各接线端(压接、插接、焊接等)应经常检查，确保可靠。

②选择KGPS变频电源时尽可能采用抗干扰能力强的控制电路，对于触发脉冲形成电路，优先采用数字化集成电路。

③用工频电流互感器采集中频电流信号，利用工频电流互感器反应速度慢的特点来滤去中频电流中的杂波和高次谐波。