数控搅拌精炼炉


产品知识

中频炉经常烧可控硅(晶闸管)的检修方法
作者:洛阳万乐电力设备厂    发布日期:2019-03-19 09:23:16    已有586 人浏览

故障现象

中频电源在使用过程中经常烧毁逆变晶闸管,更换新的晶闸管后,开机正常,但工作一段时间,晶闸管烧毁。

故障分析及处理

中频电源在更换新的晶闸管后,不要马上开机,应对中频电源进行系统检查,排除故障。在确认中频电源无故障的情况下,再启动中频电源。否则就会出现开机正常,工作一段时间烧毁晶闸管的现象。中频电源在使用过程中经常烧逆变晶闸管的主要原因如下。

(1)控制部分的电气元器件热特性并不好,如脉冲变压器绝缘不良、晶闸管控制极接线接触不良等。

(2)散热器重复使用,或散热器安装过小台面晶体管(相对于平面晶闸管,其安装面呈现台面结构),造成散热器台面中央凹入,导致散热器台面与晶闸管台面接触不良。晶闸管因散热不好而温度升高,同时其关断时间随着温度的升高而延长,最终导致晶闸管不能关断,造成逆变颠覆,烧掉晶闸管。

在重复使用晶闸管的水冷散热器时,应特别注意检查其台面是否光洁、平整,水腔内是否有水垢和堵塞,尤其注意台面是否出现下陷情况,若出现了上述情况应予以更换。

散热器的台面必须与晶闸管台面尺寸相匹配,防止压偏、压歪,而损坏晶闸管。散热器台面必须具有较高的平整度、光洁度。散热器台面的粗糙度应小于或等于1.6mm,平整度应小于或等于30mm。安装时晶闸管台面与散热器台面应保持清洁、干净、无油污等脏物。

安装时要保持晶闸管台面与散热器的台面完全平行。在安装过程中,要求通过元器件中心线施加压力,以使压力均匀分布在整个接触区域。手工安装时,应使用扭矩扳手.对所有紧固螺母交替均匀用力,压力的大小要达到规定要求。晶闸管的正确安装压力为150~200kgf/cm2。

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。若压力达不到,散热不良而烧毁晶体管。

(3)晶闸管散热器(俗称水套)内部腐蚀严重或水垢太厚,导热不好导致晶闸管温度上升,晶闸管关断时间随着温度的升高而延长,最终导致晶闸管不能被关闭,造成逆变颠覆,烧毁晶闸管。处理晶闸管散热器内部水垢的办法是用盐酸冲洗,但盐酸冲洗的次数多了会将水套内部腐蚀,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而反复烧毁晶闸管,此时应更换新的水套。

判断晶闸管损坏是否是水冷套结垢引起的方法是:让中频电源运行在接近过流值下约10min,停机后,迅速用手触摸晶闸管的芯部,若感觉到烫手,则可判断水冷套的壁上已结垢。

(4)当槽路连接导线有接触不良或断线情况时,功率升到一定值后会产生打火现象,影响了中频电源的正常工作,从而导致中频电源保护动作。有时因打火时会在晶闸管两端产生瞬时过电压,如果过压保护动作不及时,会烧坏晶闸管,并将引起中频电源过压、过流保护同时动作。

(5)晶闸管的工作温度过高,栅极的抗干扰能力将下降,从而误触发晶闸管,造成桥臂直通而烧毁晶闸管。可用示波器测量是否有干扰信号,若有则采取以下措施:增加晶闸管控制极与阴极之间并联电容器的电容量,一般可增大0.47-1uF。

(6)中频电源晶闸管在反向关断时,因承受的瞬时反向毛刺电压过高而损坏,对此应检查阻容吸收电路。在中频电源的主电路中,瞬时反向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或电容器开路、电容器干枯失效,均会使瞬时反向毛刺电压过高烧坏晶闸管。在断电的情况下用万用表测量电阻值、电容量,判断是否阻容吸收回路出现故障,阻容吸收电路连接线松动也会产生高压。运行的中频电源在关机后(需关掉电源内部的总空气开关),用手触摸(有可能烫手)逆变阻容吸收的无感电阻(正常时温度是基本一致的),若发现有的无感电阻温度比其他无感电阻温度高很多,则说明与无感电阻串联的电容器漏电。

若电阻温度很低,则说明与电阻串联的电容器的容量减小或开路;若电阻烧断,则与其串联的电容器已击穿。若有备件可用替换法来判断是否是阻容吸收电路有故障。

(7)脉冲触发回路故障。在中频电源运行时,如果突然丢失触发脉冲,将造成逆变开路,中频电源输出端产生高压,烧坏晶闸管。电流互感器的连接线松动,使逆变脉冲形成电路的合成信号有相位变化,若有提前触发现象,将造成逆变换流失败,烧毁晶闸管。检查电流互感器和中频电压互感器的内部绕组是否断路,是否因线径较细受环境不良气体腐蚀造成断线,而使过流限流、过压限压保护失效,一旦出现电流、电压瞬间突变,超过晶闸管的额定电流和耐压值将烧毁晶体管。这种故障通常在逆变脉冲形成电路、输出电路,可用示波器进行检查。也可能是逆变脉冲引线接触不良,应检查逆变脉冲引线接头。

(8)快速熔断器选用不合适或质量差,不起保护作用。

(9)中频电源在运行时负载开路。当中频电源正在大功率运行时,如果负载突然处于开路状态,将在输出端形成高压烧坏晶闸管。例如,主回路连接件接触不良,如水冷电缆断裂,造成大电流工况下突然断开负载回路,使平波电抗器产生很高的自感电势,使逆变和整流晶闸管击穿。

(10)中频电源在运行时负载短路。当中频电源正在大功率运行时,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,若过流保护来不及动作,则会烧坏晶闸管。

(11)电抗器故障。电抗器内部打火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,也会使电抗器在大电流工作时,因饱和失去限流作用而烧坏晶闸管。

(12)保护电路故障(保护失灵)。晶闸管能否安全工作,主要是靠保护电路来保证的,如果保护电路出现故障,那么当中频电源出现故障时,将危机到晶闸管的安全。所以,当晶闸管烧坏时,对保护电路的检查是必不可少的。

(13)晶闸管质量差,在中频电源启动的瞬间就被击穿,或在负载增加时晶闸管被击穿,应检查晶闸管的电气参数是否满足要求。

分享到
来源: