北京快3高频感应加热设备检修实例

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2020-10-30 08:55

  高频感应加热设备检修实例 概述: 高中频感应加热设备中既有高压电路部分又有低压部分,其控制电路中有继电控制、分 立半导体元件、集成电路,近年来又开发了数字、微机等控制系统。因此担任修理工作的人员, 应具备一定的理论基础知识与实践经验,会使用仪器、仪表,了解设备的电路、结构和工作原 理。在分析故障时,不要只看表面现象进行处理,而是要找到内在原因,从根本上予以解决。 高频设备的品种很多,故障情况千变万化,很难用简单的表格来概括,这里强调掌握分析判断 故障的方法,下面通过具体例子来介绍这种理念。 电子管感应加热设备常见故障 [例1] 设备型号:GP100—C系例100KW (GGC80—2)等 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:接通高压时过流跳闸。 故障分析与解决: 对于这种现象,故障所包含的范围是较广的。可分为低压电路和高压电路两个部分。低 压部分是指从交流接触器到高压变压器这一段线路中的输电线有无故障。过电流继电器的整定 电流有无问题,这些方面是容易直观检查出来的。高压部分是指高压元件绝缘击穿造成的过流; 像高压变压器,高压硅桥、高压旁路电容,高压压敏电阻,阳极阻流圈,阳极隔直流电容器及 振荡管等元件的损坏都会造成这种故障。对此首先是直观检查,如经过仔细观察未发现可疑之 处,下一步是用电压较高的摇表来测量高压对地的绝缘电阻。考虑到高压元件的绝缘电阻应是 很高的,但设备上直流高压表的电阻只有6MΩ,而振荡管阳极对地的水阻一般小于1 MΩ,因此 测前必须把这两部分的连线断开。可先拆除阳极阻流圈到振荡管阳极的连线,用摇表测时高压 对地应为6MΩ,在拆除高压表阻的连线,并擦净高压对地各绝缘支柱上的尘埃,再用摇表测量 高压对地的绝缘电阻,其值应在500 MΩ左右。若发现绝缘低劣,则可逐个断开各元件,分别用 摇表检测,找出故障所在。但是摇表的检测电压(如为2500V)只是工作电压的六分之一,所 以用摇表不一定能找出问题。此时若手头别无其它电压更高的测试手段时,就只得用加高压观 察的办法了。已知每次过流冲击,对高压变压器,整流桥,振荡管、交流接触器等都会带来一 定的损害,因此要尽量减少过电流的次数,试验先从第一个高压元件开始,把高压变压器高压 侧的连接线断开后,试接通高压,(对某些合闸时激磁电流较大的变压器,又无调压设备,虽然 在合闸时跳闸的次数多些,但有时还是能和上闸,说明高压变压器无故障,对合闸困难的问题, 宜采用分两档合闸的办法或增加阻容吸收装置来解决)。如高压变压器无问题,就接上整流元件 , 断开从整流柜到高压柜(振荡柜)的直流高压连线,再加电试验。此时应注意观察变压器、整 流桥、电容器等元件有无爬弧、放电现象。如此一段一段往下试,最后检测振荡管。如属振荡 管内真空度降低,承受不了高压,则再加上阳极高压后会出现很大的阳流,阳流表会有指示(真 空度不佳的管子,通过老炼有可能恢复正常)。对于有调压装置的设备,检修应分两部分进行, 首先检查调压部分,后检修振荡部分,调压器检修过程如下: 摘去可控硅调压器与升压变压器三根连线处理好绝缘。用六只(三只)200W(100W)/220V 灯泡接成星形连接,接在调压器的输出端。调压旋钮置“0”位,调压器控制方式为“开环”。合闸 按正常程序送高压启动,微调高压调谐电位器(高压调谐旋扭),六只(三只)灯泡由暗逐步到 亮,平滑无闪烁为正常。如亮度不均或跳变,在保证输入相序正常下,了解分析调压器故障, 检修调压控制板及可控硅。 如上所述,调压器正常,但正常工作中掉闸,在震荡电路正常的情况小,可考虑调压器的过流 点是否合适。如三相电流不平衡时,应考虑可控硅性能是否变化。检查方法是设备以电子管零 电流为负载,用示波器分别监测六只可控硅上的触发波形,在逐步增大阳流时如触发波形幅值 低落或者畸变,说明该可控硅性能已坏,可换之。在更换损坏的元件时,必须达到或超过原来 的质量标准,以免影响电路性能和安全运行等问题。 [例2] 设备型号:GP100—C系例 (GGC80—2) 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:按加热按扭工件不加热,设备不起振有阳流无栅流。 故障分析与解决: 对于这种现象,故障所包含的范围依然是较广的。仍可分为低压电路和高压电路两个部 分。低压部分是指从交流接触器到高压变压器这一段线路中的输电线有无故障。过电流继电器、 栅极电路有无问题,这些方面是容易直观检查出来的。 高压部分是指高压元件绝缘击穿造成的不起振;对于三回路高频设备,多数不起振是因 为第二槽路电容器损坏造成。检察这种故障时宜采用分段方法,将第二槽路断开(藕合线圈到 第二槽路电容器的连接铜管断开),按正常操作程序,用第一槽路工作,看此时设备工作是否正 常。如此时设备能工作(起振),证明故障出现在第二槽路,这时应重点检察第二槽路的电容器 是否损坏,淬火变压器是否短路等。反之则应检察第一槽路元件是否损坏,振荡管、旁路电容 器等是否正常。在更换损坏的元件时,必须达到或超过原来的质量标准,以免影响电路性能和 安全运行等问题。 [例3] 设备型号:GP100—C系例 (GGC80—2) 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:不起振、有阳流无栅流 故障分析与解决: 用例二中的方法检察,故障出现在第一槽路至高压电路中,仔细检察发现电子管灯丝旁 路电容器损坏(无容量),更换后设备运行正常。灯丝电容器在振荡电路中起高频交流旁路作用 。 当电容器出现故障的时候,高频旁路电流失去通路,振荡器自然就停止振荡了。灯丝旁路电容 宜选用损耗小的云母电容,纸介油浸电容由于绕制圈数多;感抗大;损耗大;很容易因发热而 损坏。 [例4] 设备型号:GP100—C系例 (GGC80—2) 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:不起振、无阳流无栅流 故障分析与解决: 对于这种现象,故障所包含的范围大部分在高压部分,首先检查调压器工作是否正常, 如工作正常高压0—13.5KV连续可调。则重点放在高压是否加在电子管阳极上,经检查发现阳 极阻流圈断路,造成电子管失去工作电压,产生停振。出现有高压无阳流时,多数是高压没加 到电子管阳极上。如高压加到电子管阳极上,正常情况下,按加热按扭后,电子管栅极失去栅 负压后(不起振,槽路故障时)。电子管将呈现二极管状态,会有阳流出现。 [例5] 设备型号:GP100—C单回路系例等(GGC80—2) 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:不起振、高压正常有阳流无栅流 故障分析与解决: 对于这种现象在检查低压线路无故障时,重点应检查振荡电路,经用摇表检查槽路电容 器、隔直流电容器、电子管、旁路电容器等均无故障,经询问该设备停机时工作正常,但过几 天在开机时即出现此现象。分析认为此设备为单回路设备,只有一个LC振荡回路,停机几天后 出现故障,多数是LC振荡回路接触不良造成。仔细检查各连接点,重新打磨紧固后,开机试车 一切正常(此故障多数出现在感应器与淬火变压器的连接上接触不良)。 [例6] 设备型号:GP100—H单回路系例等(GGH80—4) 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:槽路电容器容易击穿 故障分析与解决: 本设备是电容反馈、单回路电路的电子管振荡器。槽路电容器容易击穿的原因有以下几 个 方 面 :(1)、槽路电容器的比例配置不当,槽路电容由 C1、C2、C3、C4 组成,其中 C3、C4 为反馈电容其容量在槽路总容量中所占的比例甚小,单讲 C1 和 C2 的关系;已知 C1 上的高频 电压和阳极基波电压相近,C1、C2 谁的容量大则所承担的电压就低,反之则高,即容易击穿。 因此在调整单回路电路时,不要使 C1 和 C2 的电容量相差的太多。(2)、振荡器工作在过压状 态时,槽路电压比较高,这也是槽路电容器容易击穿的一个原因。因此振荡器不宜在强过压状 态下工作。( 3)、高压电源的过压状态,也是击穿电容器的一个原因,这种情况多发生在负载突 然断开的瞬间。因此在电源部分应该装设过压吸收装置,如压敏电阻器、组容吸收装置等。(4)、 设备灰尘过多,过潮、连接铜排松动等。在这里要说明的是,单回路设备槽路电容器所承受的 电压比较高,如使用饼式电容器,建议两只串联使用,并定期清扫保养。 [例7] 设备型号:GP100—C系例等(GGC80—2) 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:高压表指示偏高或偏低 故障分析与解决: 高压指示异常的原因是:控制系统有故障,造成失控;阳极电压表降压电阻间跳弧, 或电阻变值;电表高频旁路电容器开路。这种故障在设备振荡时读数异常,设备停振时恢复正 常,很容易辨认。出现此故障时可用万用表检查,更换损坏的元件即可(多数为阳极降压电阻 10W1MΩ或5W2MΩ损 坏 )。 [例8] 设备型号:GP60—CR13—1系例等(GGC50—2) 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:接通加热后两只管子中只有一只管子振荡,而另一只管子无栅流不振荡。 故障分析与解决: 本设备用两只FU—431S作并联振荡,已知两只管子中有一只管子(G8)工作正常,则 说明故障与两管共用的,如阳极阻流圈、负压整流器等部分无关重点检查G9的有关部分。首先 观察G9灯丝亮度是否正常。再在阳压为半压时接通加热,观察阳压表的指示。可能会有两种情 况 :( 1)G9的阳流为零。如果G9的阳极或阴极的连线无脱落之处。则此故障可肯定为 G9栅极 的直流回路不通。即当加热接通时CJ5吸合,从CJ5常开接点到栅流表、阳流表至地的这条通路 中有中断之处,使得G9栅极对地无直流通路,栅极上的高频电压为零,因此无栅流也无阳流。 (2)G9的栅极表为零,阳流表为0.3A左右。已知G8工作正常,所以阳极槽路元件不会有问题。 反馈电压由C11和C12分别送到两个振荡管的栅极。判断此故障为栅极无高频激励电压,可能是 C12断路,或者是从C12到G9栅极的连线相当一只二极管,故只有阳流无 栅流不能振荡了。 [例9] 设备型号:GP60—CR13—1系例等(GGC50—2) 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:接通加热后两只管子均有阳流、无栅流不振荡。 故障分析与解决: 此例与上例不同之处在于两管同一症状,都不振荡。判断故障是在两管共用的电路,如 阳极槽路或反馈电路等部分。或者虽属其中一个管子的元件损坏,但会影响到另一只管子的工 作,分析故障在下述三个方面:(1)、槽路有电容器击穿短路会造成停振。(2)、振荡管栅极和 阴极碰极短路造成停振。(3)、 振 荡 器 耦 合 过 紧 会 造 成 停 振 。( 4)、防寄振电容击穿短路会造成 停 振 。( 5)、栅极反馈电路中断,使反馈能量送不到两管的栅极会造成停振。出现故障时应认真 检查,更换故障元件。 [例10] 设备型号:GP100—C、GP60—C、GP30—C、GGC系例等 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:设备切断加热后,操作者的手碰到感应器时有触电的感觉,但阳流表和栅流表均无 指示。 故障分析与解决: 此类设备是在振荡管栅极上 控制加热接通或断开的。切断加热时把振荡管栅极的直流 回路断开,并在栅极上加封所负压,使振荡管停振。此时管子阳极上随仍有阳极高压,但有阳 极隔直流电容器、淬火变压器初次级线圈的阻隔;而且还有淬火变压器一次线圈接地保护,因 此直流高压决不会传到感应器上使人触电。而使人触电的原因可肯定惟有高频电压存在,经仔 细检查栅极电路,发现作负压整流的二极管损坏,无负压输出。至此可分析出故障的原因是由 于;当切断加热后,振荡管的栅极上没有封锁负压,但阳压仍加着;反馈电路也是完好的;栅 极的直流回路随被切断,但栅极对地存在漏电电阻。此时栅极受到反馈电压的激励后仍会产生 振荡。但当栅流流过高阻值的漏电阻时,会产生很高的负偏压,使振荡停止。经过一段时间后, 负偏压从漏电电阻上泄放完了,于是又会产生第二次振荡。这种周期性的衰减振荡时间很短, 平均电流很小,所以在阳流表和栅流表上都看不出来,但人体却能感觉到。这种间隙振荡对操 作人员是不安全的,因此必须定期对这部分电路进行检查。 [例11] 设备型号:GP100—C、GP60—C、GP30—C、GGC系例等 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:设备存在寄生振荡:(1)阳、栅极上的防寄振电阻严重发热,甚至烧毁。(2)输出 功率很小或者无。(3)某些元件过热严重。(4)在一些低电压的部位,反常的出现很高的电压, 造成打火放电。(5)仪表指示反常。 故障分析与解决: 当设备发生寄振时,首先要判断出寄生振荡形成的部位,和属于那种频率的。从元件发 热的情况来判断,如果是超高频寄振,则回路的连线将发热严重。如属于低频寄振,则阳、栅 极阻流圈将严重发热。对于超高频寄振可以在振荡管栅、阴极之间并联一只电容。臂如对于工 作频率为400KHZ的设备,在其振荡管的栅极、阴极之间并联一只容量为500PF的电容器,它对 于50MHZ的寄振回路呈现的容抗只有3Ω,相当于短路。一般只在栅极上装设L1和R1,L1的电 感量和R1的阻值要根据工作频率和寄振频率来考虑。例如工作频率为400KHZ,寄振频率为 40MHZ时,选L1为2.5μH,R1为100Ω。若工作频率不变,寄振频率为4MHZ时,选L1为2.5μH, R1为33Ω。当遇到强烈的寄振时,可以在振荡管的阳极上也装上仰制寄振的元件L2和R2,R2的 阻值要比R1小,而功率要大。L2的电感量要小于L1。另振荡器的接地点很重要,感应加热用的 振荡器都采用阴极接地的方式。接地应严格按照使用说明书的要求安装,重复接地电阻要小于 4Ω。(出现寄振时,较方便的解决办法是改变振荡管阴、栅极间电容器的容量)。 [例12] 设备型号:GGC25-4 (30KW电子管高频设备) 制造商:天津市金能电力电子有限公司 故障现象:加热启动、停止过程中,不定时的出现过流保护现象。 故障分析: 此设备能够正常工作,只是在启动、停止时偶尔出现过流现象,证明主电路工作正常, 可控硅调压器工作也基本正常。出现过流现象的主要原因是由于启动、停止的瞬间加热接触器 电磁线圈,在吸合或释放的瞬间产生了强大的电磁场,干扰了可控硅调压器的同步电路,使触 发电路产生了误触发,由此引起过流。 解决方案: 1、简单的解决方法是在加热接触器线圈两端并接一个吸收电容器(CJ41----4uF/400v)。 2、KWY----4调压器电路3IC2 (LM311) 的7角与6 9号(地)两端并接一个50uF/25v的电容器 。 3K3(继电器)两端并接一个10uF/25v的电容器。 3、采取软启动方法: 方法一:原电路不动,在KWY---4板的给定信号中(电位器的中心头)接入一个继电器或纽子 开关的常开触点(继电器或纽子开关需另行安装)工作顺序依然为启动灯丝---高压---加热---启 动新安装的继电器或纽子开关。 方法二:将原电路的栅负压电路去除(断开KA4加热接触器的常闭点,短接常开点)将KWY---4 板的给定信号(电位器的中心头)接入到原KA4的接触器常开点即可。 建议用户采取(3)软启动方法,此方法的优点是高压整流变压器在加热时工作,不工 作时不带电,减少了变压器的空载损耗,即节约了电能又延长了电子管的寿命。不加热时没有 高压,安全可靠。运用此方法可节电、降耗,延长设备使用寿命。 [例13] 设备型号:GGC25-4 (30KW电子管高频设备) 制造商:天津市金能电力电子有限公司 故障现象:高压启动后,电位器调一点高压表指示即到头。 故障分析: 此故障主要出现在反馈电路上,影响到调节器。此电路的工作原理是当给定电压和反馈 电压同时送到调节器的输入端,其输出送到3F2的第二级输入端,输出为UK送到触发器。第一 级输出由3RW3进行负值限幅,限幅值为Ukm,当反馈电压Ufu小于或大于Ug时,调节器工作Uk 随之变大或减少,UK的变化又引起触发器的输出UC高频方波宽度变化,从而控制可控硅的触 发角变化,直至Ufu2=Ug为止。达到高压输出稳定。当失去反馈电压后,调节器输出高电平, 触发器全角导通,高压表将指示到头。 解决方案: 重点检查高压反馈电路和 KWY---4 的反馈电路,多数为高频设备的高压反馈电阻烧蚀 (5W2MΩ)断路或 KWY---4 板反馈电路的晶体管、电阻、电容、变压器等损坏。此时应更换 损坏器件。如高压反馈电阻损坏又没有备件,应急方法将损坏电阻短路或将 KWY---4 调压板开 环运行 [例14] 设备型号:GGC25-4 (30KW电子管高频设备) 制造商:天津市金能电力电子有限公司 故障现象:高压启动后,调电位器高压表指示偏小或偏大。 故障分析: 此故障与上例类似,只是器件损坏程度不同。 解决方案: 重点检查高压反馈电路,多数为高频设备的高压反馈电阻阻值变大或变小,此时应更换 损坏器件。如高压反馈电阻损坏又没有备件,应急方法将损坏电阻短路或将KWY---4调压板开 环运行(用多只小功率的电阻通过串并联的方法达到原电阻要求值也可)。 [例15] 设备型号:GGC25-4 GP30—C3 (30KW电子管高频设备) 制造商:天津市金能电力电子有限公司 故障现象:按高压按扭调谐高压时,灯丝电压降低。 故障分析: 引起灯丝电压降低的原因不外呼为灯丝变压器损坏、变压器谐振电容损坏、电子管损 坏、供电电源故障。 解决方案: 经外观检查,无有明显的损坏迹象,用万用表检查变压器、电容器、电子管均无损坏。 按正常程序启动设备,按高压按扭调谐高压,灯丝电压降低。用万用表检查可控硅输出端,发 现三相电压严重不平行,进一步检查可控硅初级三相电压平行,从而断定引起灯丝电压降低的 原因为调压系统电源故障。仔细检查故障是由于A项可控硅损坏(阴极与触发极开路),造成缺 相。更换可控硅后设备运行正常。此现象在其它型号设备中也有发生。有时因为触发电路发生 故障,造成少触发也将出现此现象。 [例16] 设备型号:GGC25-4 (30KW电子管高频设备) 制造商:天津市金能电力电子有限公司 故障现象:按加热按扭后,灯丝电压降低,设备过流保护。 故障分析: 引起灯丝电压降低的原因不外呼为灯丝变压器损坏、变压器谐振电容损坏、电子管损坏、供电 电源故障。 解决方案: 经外观检查,无有明显的损坏迹象,用万用表检查变压器、电容器、电子管均无损坏。 将供电子管的直流高压线从阳极阻流圈处拆除(电子管不接高压)。按正常程序启动设备,按加 热按扭此时不在过流,灯丝电压依然降低,用万用表检查可控硅输出端,发现三相电压严重不 平行,进一步检查可控硅初级三相电压也严重不平行,从而断定引起灯丝电压降低的原因为供 电电源故障。仔细检查故障是由于给设备供电的空气开关,触点烧蚀引起接触不良,大电流时 造成缺相。更换开关后设备运行正常。此现象在其它型号设备中也有发生。有的开关触点烧蚀 不严重,轻载或小功率时设备能正常运行,重载或大功率时出现上述现象。 [例17] 设备型号:GGC25-4 (30KW电子管高频设备) 制造商:天津市金能电力电子有限公司 故障现象:按加热按扭后,灯丝电压降低。此现象在其它型号设备中也有发生。 故障分析: 引起灯丝电压降低的原因不外呼为灯丝变压器损坏、变压器谐振电容损坏、电子管损坏、供电 电源故障。 解决方案: 经外观检查变压器、电容器、电子管,无有明显的损坏迹象,用万用表检查变压器、电 容器、电子管均无损坏。将供电子管的直流高压线,从阳极阻流圈处拆除(电子管不接高压)。 按正常程序启动设备,按加热按扭,灯丝电压依然降低,用万用表检查可控硅输出端,发现三 相电压严重不平行,进一步检查可控硅调压器,发现接灯丝变压器的那一相电压明显偏低,从 而断定引起灯丝电压降低的原因为供电电源故障。仔细检查设备安装情况,发现供电电源的零 线没有接到设备上,将零线接好后设备运行正常。此故障是因为用户单位供电系统装有漏电保 护器,而本设备为四和一供电,即保护零、工作零共用,此系统不能使设备正常运行。为使设 备正常运行,用户强行将漏电保护器至设备的零线拆除。设备中电子管灯丝变压器是单相 220V 供电的,缺少零线后自然输出电压会降低(设备重复接地部分不符合要求)。正确的做法应该将 高频设备改为三相五线制供电,工作零线、保护零线分开(即三相五线制)。这里强调一点在同 一供电系统中决不允许一部分用电设备接零保护,而另一部分用电设备接地保护。 [例18] 设备型号:GP200—C、GP100—C、GP60—C、GP30—C、GGC系例等 制造商:国内各高频设备生产厂 故障现象:启动加热数分钟后电子管灯丝旁路电容即损坏。 故障分析:引起电子管灯丝旁路电容即损坏的原因主要为大电流通过电容器,造成电容器超载 损坏。此类设备在按加热按扭以前均都正常,即设备起震后损坏电容器。这证明有很大的高频 电流通过灯丝电容器,根据原理图分析,只有阴极电路对地失去通路才会有以上现象,应重点 检查震荡后的电路, 解决方案:经检查发现阳极电流表对地端虚接,造成阳流表对地开路,高频阳极电流失去通路, 高频阳极电流强行通过灯丝阴极旁路电容对地形成通路,引起电容器超载损坏。重新将阳流表 对地端接好,设备运行正常。 [例19] 设备型号:GP10—C3系例等 制造商:天津市金能电力电子有限公司 故障现象:有阳流、无栅流调节反馈不起作用。 故障分析:仔细检察发现电子管灯丝旁路电容器损坏(无容量),更换后设备运行正常。灯丝电 容器在振荡电路中起高频交流旁路作用。当电容器出现故障的时候,高频旁路电流失去通路, 振荡器自然就停止振荡了。灯丝旁路电容宜选用损耗小的云母电容,纸介油浸电容由于绕制圈 数多;感抗大;损耗大;很容易因发热而损坏。 解决方案:更换损坏的元器件。 [例20] 设备型号:GP10—C3系例等 制造商:天津市金能电力电子有限公司 故障现象:有阳流、无栅流调节反馈不起作用。 故障分析:对于这种现象,故障所包含的范围是较广的。可分为低压电路和高压电路两个部分。 低压部分是指从交流接触器到高压变压器这一段线路中的输电线有无故障。栅极电路有无问题, 这些方面是容易直观检查出来的。 高压部分是指高压元件绝缘击穿造成的不起振;此类设备的故障多数是槽路电容器击穿损坏, 用2500V的摇表便能检查出来。如无摇表可采用替换法或摘除法进行检查。 解决方案:更换损坏的电容器。 [例21] 设备型号:GP30—C3、GP10—C3系例等 制造商:天津市金能电力电子有限公司 故障现象:启动高压或加热后跳闸。 故障分析:对于这种现象,故障所包含的范围主要有:高压部分、震荡部分,首先检查高压部 分的整流变压器、整流硅桥、阳极阻流圈、电子管。震荡部分检查栅极电路、阳极电路、槽路 电容、旁路电容等,以上器件用摇表或万用表即能检查出故障器件。本例故障为整流变压器的 高压侧线包对地短路。 解决方案:更换损坏的变压器线包。对于潮湿地区建议使用油浸变压器。或对变压器进行防潮 处理。 联系人:李金良 联系电话

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