有关中频炉故障的研究

2012-12-29袁余超

中国新技术新产品 2012年14期

袁余超

（遵义铝业股份有限公司，贵州遵义563100）

中频感应电炉( 以下简称中频炉) 的工作频率在50- 10 Hz 之间, 广泛用于有色金属和黑色金属的熔炼。与其他铸造设备相比较, 中频感应电炉具有热效率高、熔炼时间短、合金元素烧损少、熔炼材质广、对环境污染小、能精确控制金属液的温度和成分等优点。

1 中频炉工作原理

由于具有以上诸多优点, 中频炉作为铸造车间的主要熔炼设备, 得到了越来越多的应用。中频炉主要由电源、感应圈及感应圈内用耐火材料筑成的坩埚组成。坩埚内盛有金属炉料, 相当于变压器的副绕组,当感应圈接通交流电源时, 在感应圈内产生交变磁场,其磁力线切割坩埚中的金属炉料, 在炉料中就产生了感应电动势, 由于炉料本身形成一闭合回路, 此副绕组的特点是仅有一匝而且是闭合的。所以在炉料中同时产生感应电流,感应电流通过炉料时, 对炉料进行加热促使其熔化。

2 中频炉故障分析

2.1 整流部分故障

(1)输入的三相电流不平衡,平波电抗器振动噪音大,功率无法上升。这一故障现象的主要原因是快熔烧。发现快熔烧后,应先检查损坏的快熔是否发热烫手, 排除快熔自身的原因后,再检查整流晶闸管是否有击穿。(2)直流电压下降并不稳, 平波电抗器振动噪音大,功率无法上升。这一故障现象的主要原因是整流晶闸管击穿。发现整流晶闸管击穿后,应先检查快熔是否有问题,再更换整流晶闸管。(3)平波电抗器冲击声大。这一故障现象的原因较复杂, 应先检查中频电压与直流电压比是否在1.3～1.5 之间,如果在正常比值范围内,应检查整流晶闸管触发脉冲放大板指示灯是否正常,平波电抗器自身绝缘是否正常；如果不在正常比值范围内,应检查逆变侧。(4)整流直流电压偏低或电压跳动。这一故障有可能是触发脉冲宽度不够、或整流晶闸管性能不良、或整流触发板有虚焊、或调功率电位器接触不良。(5)三相断路器保护动作,整流晶闸管击穿,严重时损坏大部分整流电路元件。这一故障属于整流电路的恶性故障, 怀疑脉冲变压器原副边击穿短路,先用万用表电阻档R×1Ω 档测三相全控式整流触发电路中的六支晶闸管,电阻为0,更换晶闸管后不急于送电,检测脉冲变压器, 看其是否起到变压和隔离的作用,更换。

2.2 逆变部分故障

2.2.1 无电压，中频电流大

该故障为逆变直通, 先检查逆变晶闸管是否有击穿,如异常更换逆变晶闸管；如正常,通常为中频电容器击穿, 应逐个将电容器从电路脱离,直到电源正常。

2.2.2 正常熔炼过程中逆变晶闸管频繁烧损,且无规律,其原因如下

(1)晶闸管本身发热使关断时间增大而不能关断,造成逆变颠覆,导致发热的原因可能是冷却水不通畅。(2)检查外部负载是否有虚接点,主要检查连接螺丝,(括电容组的连板螺丝) 并且还有电容电流的电流互感器二次侧联接处松动,有似通非通的现象,以上两种情况均出现过。(3)主回路连接处接触不良,特别是负载回路及主接触器、低压配电柜的接触件接触不良,造成大电流下突然断开回路。

2.3 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,更换新的。(2)电容外部打火,机器运行时,外部打火,电容器壳对地绝缘不好。电容器绝缘电阻的测定通常只做两级及多级对外壳绝缘的电阻测定, 遥测前先放电,以750V 为例,用1000V 的兆欧表,遥测时,应先将摇表摇至规定转速,待指针平稳后,将摇表接至电容器两级,继续摇表,开始充电,指针下降。后来慢慢升至稳定,一般1000V 不低于1 兆欧。读完数后,撤表,将电容器放电,以免触电。(3)冷却水不通导致发热绝缘损坏,应及时处理。

中频电源的主电路采用晶闸管器件,这类器件承受过电压,过电流的能力很差,中频电源运行情况也比较复杂, 负载变化强烈,出现短路、开路、过电压、过电流的几率较高,必须妥善采取保护措施,以确保装置安全运行。可以在适当的地方安装保护器件如在工频电源进线侧安装RC 吸收电路,或在晶闸管上串接快速熔断器以保护电流, 此方法在实际中常用。