中频炉工作原理及常见故障处理方法

　　中频电源工作原理：首先，交流电经三相全控桥式整流器整流成直流电。二是直流电经过电抗器平滑后变成直流电源。最后将直流电源转换成一定频率（一般1000-8000赫兹）的单相中频电流。负载由感应线圈和补偿电容组成，两者连接成并联谐振电路（一般IGBT电源也采用串联谐振，也有并联谐振）。

　　一般来说，根据故障现象，中频电源故障主要有两种类型：完全不能启动和启动后不能工作。发生故障时，操作人员应全面检查整个系统。它包括以下几个方面：

　　（一）电源：用万用表检查主电路开关（接触器）和受控熔断器是否有电，排除中断的可能。

　　（二）整流器：采用三相全控桥式整流器，由6个快熔保险丝、6个晶闸管、6个脉冲变压器和1个续流二极管组成，快熔保险丝上有红色指示灯。正常情况下在外壳里面，但是保险丝烧断了会弹出来，有时是因为某个指示灯过紧而卡在里面，所以为了安全，操作者可以用万用表测试快熔保险丝，确定它是否被烧毁。

　　测试晶闸管的简单方法是使用电气阻断万用表测试负极-正极电阻和栅极-负极电阻。测试时不需要取下来。一般来说，正极和负极之间的电阻是无限大的，而栅极和负极之间的电阻在10到50Ω之间。过大或过小说明门极失效，不能触发。

　　脉冲变压器的二次侧与晶闸管相连，一次侧的电阻为50Ω，与主控板相连。续流二极管不易击穿。检查时用万用表二极管测试续流二极管的两端。万用表显示正向压降约500mv，而不是反向压降。

　　（三）逆变器：包括四只快动晶闸管和四只脉冲变压器，可按上述方法检查。

　　（四）变压器：变压器的各个绕组要相通。一般原边阻值在几十欧左右，二边几欧左右。有一点要注意：中频互感的原边电感与负载相连，因此电阻为零。

　　（五）电容器：与负载并联的电容器一般安装在电容器支架上，可能会发生击穿，所以首先要检查被击穿的电容器组。断开母线与主母线的连接点并进行测试每个电容器两个母线之间的电阻，正常情况下电阻应为无穷大，确认断组后，再将每个电容器到母线之间的退火铜片打断，逐一检查，找出损坏的电容器.每个电容器由四芯组成，外壳为一极，另一极通过四个绝缘体引至端盖，一般只击穿一个芯，电容器远离引线仍可使用。容量为原容量的3/4，电容的另一个故障是漏油，不影响正常使用，但要注意防火。

　　用于安装电容器的角钢与电容器支架隔离。如果绝缘被破坏，主回路将接地。测试电容器外壳引出线与电容器支架之间的电阻，可以判断绝缘情况。

　　（六）水冷电缆：每根0.6-0.8维紫铜线绞合在一起的水冷电缆，将中频电源与感应线圈连接起来。的截面积为480mm2500kg炉2。水冷电缆外壳材料采用耐压5kg的耐压胶管。内部有冷却水和负载回路的一部分。由于拉力和扭力，胶管的柔性接头用久了容易开裂。水冷电缆的开裂过程是大部分先断，然后小部分在大功率运行时迅速烧毁。那么中频电源就会产生很高的过电压。如果过压保护失效，晶闸管会烧坏。中断水冷电缆后中频电源不能开始工作。如果反复启动而不查明原因，可能会烧坏中频电压互感器。示波器用于检查故障。将示波器放在负载两端，观察启动按钮时波形是否衰减。确保铅笔断线时，先将水冷电缆与电容输出铜排隔离。然后用万用表电阻块测试电缆的电阻。正常情况下电阻为零，关闭状态下为无穷大。使用万用表时，炉体应处于可倾斜状态，用水冷电缆吊起，使其完全脱离开裂部位。只有这样才能确定铅笔是否正确断头。

　　故障排除

　　通过检查上述几个方面，可以找出故障的原因。然后我们可以连接受控电源并进一步检查。中频电源主电路开关有手动和自动两种类型。对于自动开关系统，应暂时中断电源线，以确保主电路不闭合。接上受控电源后，我们可以检查以下几个方面。

　　1、示波器的检测器与整流晶闸管的门极和负极相连。示波器与电源同步。按下按钮后可以看到脉冲波形，波形应该是双脉冲，范围大于2V。按下停止按钮后脉冲会立即消失。重复六次并检查每个晶闸管。如果门极没有脉冲，则将探测器移至脉冲变压器。如果一次侧有脉冲，二次侧没有脉冲，则说明脉冲变压器已损坏，或可能是传输线或主控板出现问题。

　　2、示波器的检测器与逆变晶闸管的门极和负极相连。示波器是内部同步的。我们可以看到一系列尖锐的脉冲，范围超过2V。我们可以通过示波器的时钟读取脉冲周期并计算频率，在正常情况下比电源柜标称频率低40%左右。则该频率称为起始频率。按下停止按钮后，脉冲频率将反弹至起始频率。

　　通过以上几方面的检查，可以排除无法完全启动的故障。启动后运行异常，一般表现为以下几个方面：

　　1、整流器默认状态：表示运行时声音异常，最大输出电压低于额定电压，电源柜异响较大。然后输出电压应该降低到200V左右。示波器用于观察输出电压波形（示波器与电源同步）。正常情况下每个周期有六个输入电压波形，默认阶段发生时有两个波形。这是由于整流器的某些晶闸管没有触发脉冲或导通造成的。然后用示波器检查六个整流晶闸管的栅极脉冲。断电后用万用表电阻块测试各门极电阻是否有脉冲。更换门极不导通或高阻后即可工作。

　　2、三臂逆变器：故障显示即使空载炉输出电流也很大，电源柜工作声音很重。调到最低功率后，中频输出电压高于正常值。用示波器观察四个逆变晶闸管的正负极电压波形。如果以三臂方式工作，则相邻晶闸管有两个正常波形，没有相邻晶闸管的波形和正弦波。如果KK2不导通，正极和负极之间的波是正弦波。同时KK2不导通会导致KK1无法关闭。所以KK1的两端没有波浪。

　　3、感应线圈的故障：是中频电源的负载。采用壁厚3-5mm的方形紫铜管制成。问题在于以下几个方面：

　　感应线圈漏水。有可能造成线圈匝间打火，必须及时焊接才能运行。

　　钢水粘在感应线圈上，钢渣发热、发红，造成铜管烧穿，必须及时保持清洁。

　　感应线圈匝间短路。这种故障在小型中频感应炉中很容易发生。由于炉膛小，热应力引起的变形，电流较大，工作频率高于正常情况。

　　综上所述，要想用正确的方法维护中频电源，就必须熟悉中频电源故障的特点和原因。只有这样，才能尽快排除故障，恢复中频电源的正常运行，确保生产的顺利进行。

　　主要特点

　　中频电源的主要特点如下：

　　频率宽范围从1KHZ到20KHZ和广泛的应用，它可以根据具体的匹配加热工件的尺寸或透热深度的要求。

　　它采用传统媒体频率并联谐振与简单的负载匹配，高效率和高使用率。

　　逆变过程：它使设备在大功率下大大提高了运行可靠性并在大功率领域发展。设备占空比已达到100%。

　　高效率和节能：与可控硅中频电源相比，全功率内具有高功率因数和功率效率的特点范围，并且可以节省至少20％的能源。

　　它不仅是适用于工厂，也适用于学校和研究机构具有体积小、重量轻、型号齐全、可选范围广等优点。

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