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【摘 要】中频感应加热设备在透热、熔炼、淬火、焊接等领域都有广泛的应用， 然而由于设备的功率很大， 电子元件很容易由于过热而产生故障。
【关键词】中频感应加热设备；故障；维修技巧
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。在此对常见故障及其维修技巧进行探讨。
1.常见故障分析
1.1开机设备不能正常起动
（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。
（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。
1.2 设备能起动但工作状态不对
（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：流触发脉冲丢失；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；双脉冲触发电路的脉冲时序不对或补脉冲丢失；晶闸管的控制极开路短路或接触不良。
（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：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；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。
1.3设备正常运行时易出现的故障
（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α=150°，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。
（2）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：旁路电抗器自身质量不好；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。
1.4晶闸管
主要故障现象是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。
2.中频感应加热设备检修技巧
一般情况下，可以把中频感应加热设备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。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：
2.1系统检查
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）电容器：与负载并联的电热电容器可能被击穿，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，再断开每台电热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。每台电热电容器由四个芯子组成，外壳为一极，另一极分别通过四個绝缘子引到端盖上，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。
2.2对启动以后工作不正常的检修
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）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：a.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。b.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。c.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。
3.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。为了能采用正确的方法进行中频感应加热设备的故障维修，就必须熟悉中频电源常见故障的特点及原因，才能少走弯路，节省时间，尽快的将故障排除，恢复中频电源的正常运行，从而保证生产的顺利进行。
参考文献：
[1] 吴全军.中频电炉电控系统的改造[J]. 电源技术应用，2007，12（8）：67——69.
[2] 王小恩，付德报，马玉龙.中频感应炉的故障分析与处理[J]. 湖南有色金属，2010，25（4）：132——135.
[3] 刘宇.中频电源的调试和维修[J]. 宁夏机械，2004，21（4）：18——22.
【关键词】中频感应加热设备；故障；维修技巧
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。在此对常见故障及其维修技巧进行探讨。
1.常见故障分析
1.1开机设备不能正常起动
（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。
（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。
1.2 设备能起动但工作状态不对
（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：流触发脉冲丢失；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；双脉冲触发电路的脉冲时序不对或补脉冲丢失；晶闸管的控制极开路短路或接触不良。
（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：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；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。
1.3设备正常运行时易出现的故障
（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α=150°，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。
（2）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：旁路电抗器自身质量不好；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。
1.4晶闸管
主要故障现象是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。
2.中频感应加热设备检修技巧
一般情况下，可以把中频感应加热设备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。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：
2.1系统检查
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）电容器：与负载并联的电热电容器可能被击穿，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，再断开每台电热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。每台电热电容器由四个芯子组成，外壳为一极，另一极分别通过四個绝缘子引到端盖上，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。
2.2对启动以后工作不正常的检修
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）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：a.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。b.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。c.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。
3.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。为了能采用正确的方法进行中频感应加热设备的故障维修，就必须熟悉中频电源常见故障的特点及原因，才能少走弯路，节省时间，尽快的将故障排除，恢复中频电源的正常运行，从而保证生产的顺利进行。
参考文献：
[1] 吴全军.中频电炉电控系统的改造[J]. 电源技术应用，2007，12（8）：67——69.
[2] 王小恩，付德报，马玉龙.中频感应炉的故障分析与处理[J]. 湖南有色金属，2010，25（4）：132——135.
[3] 刘宇.中频电源的调试和维修[J]. 宁夏机械，2004，21（4）：18——22.