中频感应加热装置的故障处理
中频感应加热电源常见故障与维修
中频电源广泛应用于熔炼、透热、淬火、焊接等领域，不同的应用领域对中频电源有着不同的要求，因此，中频电源的控制电路和主电路就有不同的结构形式。
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是开展好工作的必备前提，只有在此基础上，才能准确迅速地分析判断故障原因，并采取有效的措施排除故障。
在这里仅对典型电路和常见故障进行一下探讨。
2 典型电路和常见故障2.1 故障现象一及处理方法：设备无法启动，启动时只有直流电流表有指示，直流电压、中频电压表均无指示，2.1.1逆变触发脉冲现象，用示波器检查逆变脉冲（在可控硅AK上检查），如有缺脉冲现象，检查连线是否接触不好或开路，前级是否有脉冲输出。
2.1.2逆变可控硅击穿，更换可控硅。
2.1.3电容器击穿，拆除损坏的电容器极柱。
2.1.4负载有短路，接地现象，排除短路点和接地点。
2.1.5中频信号取样回路有开路或短路现象，用示波器观察各信号取样点的波形，查找开路点或短路点。
2.2.故障现象二及处理方法：重载冷炉起动时各电参数和声音都正常但功率升不上去过流保护。
分析处理：2.2.1 逆变换流角太小用示波器观看逆变晶闸管的换流角，把换流角调到合适值；2.2.2 炉体绝缘阻值低或短路，用兆欧表检测炉体阻值排除炉体的短路点；2.2.3 炉料钢铁相对感应线圈阻值低，用兆欧表检测炉料相对感应圈的阻值；若阻值低重新筑炉。
2.2.4换炉开关有接地现象或开关触头有接触不良现象，更换换炉开关或触头。
2.3故障现象三及处理方法：启动困难，启动后直流电压最高只能升到1400v，且电抗器震动大，声音沉闷。
2.3.1整流可控硅开路、击穿、软击穿或电参数性能下降，用示波器观察各整流可控硅的管压降波形，查找损坏的可控硅后更换。
2.3.2缺少一组整流触发脉冲，用示波器分别检查各路触发脉冲，检查出没有脉冲的回路时，用倒推法确定故障位置，更换其损坏器件。
2.4故障现象四及处理方法：频繁烧坏可控硅元件，更换新可控硅后，又被烧坏。
中频电炉原理及维修
中频电炉原理及维修中频电炉是一种利用电磁感应加热的设备，其原理是通过感应线圈产生的交变磁场来加热金属材料。
中频电炉主要由感应线圈、电源设备、水冷系统和控制系统等部分组成。
在工业生产中，中频电炉被广泛应用于金属熔炼、热处理和锻造等领域。
本文将介绍中频电炉的工作原理和常见故障维修方法。
中频电炉的工作原理。
中频电炉是利用感应加热原理进行加热的设备。
当电源设备供电时，感应线圈内会产生交变磁场，金属材料放置在感应线圈中时，会受到感应电流的影响而产生热量。
这种加热方式具有加热速度快、能耗低、环保等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
中频电炉的维修方法。
1. 电源故障，当中频电炉出现电源故障时，首先要检查电源线路是否正常，保证电源供应稳定。
其次，需要检查电源设备是否损坏，如果发现电源设备故障，需要及时更换或修理。
2. 感应线圈故障，感应线圈是中频电炉中的重要部件，如果感应线圈出现故障，会导致加热效果不佳甚至无法正常工作。
在维修感应线圈时，需要先检查线圈是否有断裂或短路现象，然后进行修复或更换。
3. 控制系统故障，中频电炉的控制系统包括温度控制、功率控制等部分，如果控制系统出现故障，会导致加热温度不稳定或无法正常控制。
在维修控制系统时，需要检查控制器、传感器等设备是否正常，及时进行调整或更换。
4. 水冷系统故障，中频电炉的水冷系统对于保证设备正常工作起着至关重要的作用，如果水冷系统出现故障，会导致设备过热甚至损坏。
在维修水冷系统时，需要检查水冷设备是否正常运行，及时清洗和更换冷却水。
5. 安全保护故障，中频电炉在工作过程中需要保证安全，如过载保护、漏电保护等功能。
如果安全保护系统出现故障，会影响设备的安全性能。
在维修安全保护系统时，需要检查保护设备是否正常，及时修复或更换故障部件。
维修中频电炉时，需要注意安全操作，确保设备处于停机状态并断开电源后进行维修。
同时，要根据实际情况选择合适的维修方法和工具，确保维修效果。
中频电炉原理及维修
中频电炉原理及维修中频电炉是一种通过电磁感应原理加热的设备，主要由电源系统、电磁腔体、感应线圈和工作台组成。
它主要适用于金属材料的加热处理，如熔化、铸造、锻造等工艺。
中频电炉的工作原理是通过电源系统提供交流电源，经过整流、滤波、逆变等处理，将低频电能转化为中频电能。
中频电能由感应线圈产生的磁场感应到工作台上的金属物体，将电能转化为热能，使金属物体升温。
中频电炉的主要构造是电磁腔体和感应线圈。
电磁腔体是一个密闭的空间，用于容纳感应线圈和工作台，防止能量散失。
感应线圈是中频电炉的核心组件，它由铜管绕成，并与电源系统相连。
当电源系统提供交流电源时，感应线圈中产生的磁场感应到工作台上的金属物体，从而产生涡流，将电能转化为热能，使金属物体加热。
中频电炉的维修主要包括以下几个方面：1. 电源系统维修：电源系统是中频电炉的关键部件，若出现故障需要进行维修。
常见的故障包括电源供电异常、整流电路损坏等。
维修时需要检查电源的电压、电流以及整流电路的元件，如二极管、电容等，以确定故障原因并进行修复。
2. 感应线圈维修：感应线圈是中频电炉中的重要部件，若线圈出现断线、短路等情况都需要进行维修。
维修时需要首先检查线圈的连接情况，重新焊接断开的线路，修复短路情况。
同时，还需要检查线圈的绝缘情况，如有损坏需要及时更换。
3. 工作台维修：工作台是中频电炉接触金属物体的部位，如果工作台出现变形、损坏等情况都需要进行维修。
维修时需要对工作台进行检查，如有变形需要修复，如有损坏需要更换。
同时，还需要保证工作台的平整度和表面光洁度，以提高加热效果。
4. 温度控制系统维修：温度控制系统是中频电炉中的重要部件，用于控制加热温度。
如果温度控制系统出现故障，加热温度可能无法达到要求。
维修时需要检查温度控制仪表的连接情况，并根据需要进行调整或更换。
综上所述，中频电炉通过电磁感应原理将电能转化为热能，实现金属材料的加热处理。
维修中频电炉需要对电源系统、感应线圈、工作台和温度控制系统等进行检查和修复，以保证设备的正常工作和加热效果。
浅谈KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法
总第283期 ·65·电气工程及自动化浅谈KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法唐更生【摘 要】本文阐述了KGPS 中频感应加热电源的工作原理及组成，列举了KGPS 中频感应加热电源常见的故障和处理措施，并介绍了中频电源常用的检修方法，对相关的维修人员和工程技术人员有一定的借鉴作用。
【关键词】KGPS 中频感应加热电源；故障现象；维修方法；检测方法作者简介：唐更生，桂林金格电工电子材料科技有限公司，工程师。
一、引言KGPS中频感应加热电源，它是利用电磁感应原理来加热，即交变的电流，产生交变的磁场，交变的磁场会在导体中产生感应涡流，从而导致导体发热。
由于它是非接触式加热，热源和受热物件可以不直接接触，加热效率高，速度快，可实现局部加热等优点，因此广泛应用于熔化、淬火、热处理、焊接等领域。
诸多领域中，要应用到KGPS 中频感应加热电源，掌握一定的检修方法是很必要的，只有熟练掌握其工作原理和检修方法，才能根据故障现象，快速、准确地分析、判断、排除故障。
二、工作原理及组成KGPS中频电源装置的工作原理：利用晶闸管元件，采用三相桥式全控整流电路，将三相工频交流电整流为直流电，经电抗器平波后，成为一个恒定的直流电流源，再经单相逆变桥，把直流电流逆变成1000-8000赫兹的单相中频电流。
KGPS中频电源装置一般由主回路和控制电路两部分组成，主回路由断路器、整流器、直流电抗器、逆变器、电容与感应加热线圈等组成，主回路电气原理图见图一。
整流器采用三相桥式全控整流电路，包括6个快速熔断器、6个KP 型晶闸管。
逆变器采用由4个KK型晶闸管组成的单相全控桥式逆变电路。
负载由感应线圈和补偿电容器组成，负载联接方式主要有并联谐振和串联谐振两种。
控制电路一般采用数字电路，集成到一块印刷电路板上，可靠性好、使用方便。
三、常见故障现象及原因KGPS中频感应加热电源在使用过程中，经常会遇到各种各样的故障，以下列举了几种常见故障现象及处理措施。
项目五 中频感应加热电源的原理与检修
②30≤ α ≤150°° 当触发角α ≥30°时，此时的电压和电流波形断续，各个晶闸管的 导通角小于120°，α =60°的波形。
3）基本的物理量计算 ①整流输出电压的平均值计算：
当0°≤ α ≤30°时，此时电流波形连续，通过分析可得到：
载阻抗的影响。 4）当电路出现故障时，电路能自动停止直流功率输出，整流电
路必须有完善的过电压、过电流保护措施。 5）当逆变器运行失败时，能把储存在滤波器的能量通过整流电
路返回工频电网，保护逆变器。
（3）平波电抗器 平波电抗器在电路中起到很重要的作用,归纳为以下几点：
1）续流 保证逆变器可靠工作。 2）平波 使整流电路得到的直流电流比较滑。 3）电气隔离 它连接在整流和逆变电路之间起 到隔离作用。 4）限制电路电流的上升率di/dt值，逆变失败 时，保护晶闸管。
（4）控制电路 中频感应加热装置的控制电路比较复杂，可以包括以下几种：整流触发电路、
逆变触发电路、起动停止控制电路。 1）整流触发电路
整流触发电路主要是保证整流电路正常可靠工作，产生的触发脉冲必 须达到以下要求：
①产生相位互差60º的脉冲，依次触发整流桥的晶闸管。 ②触发脉冲的频率必须与电源电压的频率一致。 ③采用单脉冲时，脉冲的宽度应该大与90º，小于120º。采用双脉冲
3）起动、停止控制电路 起动、停止控制电路主要控制装置的起动、运行、停止。一般由 按纽、继电器、接触器等电器元件组成。
（5）保护电路 中频装置的晶闸管的过载能力较差，系统中必须有比较完善的保 护措施，比较常用的有阻容吸收装置和硒堆抑制电路内部过电压， 电感线圈、快速熔断器等元件限制电流变化率和过电流保护。 必须根据中频装置的特点，设计安装相应的保护电路。
中频炉应急处置方案
中频炉应急处置方案背景中频感应炉是一种常用于金属加热处理的设备。
由于其工作原理特殊，如果在使用过程中不当或发生故障，会发生严重的安全事故，甚至会威胁到人们的生命安全。
因此，制定中频感应炉应急处置方案是至关重要的。
应急处置流程发现异常情况，立即停机任何异常情况都可能是中频感应炉发生故障的前兆，如异常声响、闻到烧焦味道、卷扬绳松动等。
一旦发现这些异常情况，应立即停止中频感应炉并将其断电，让炉子处于安全的状态。
尽快检查故障源针对不同故障情况，应在停机后尽快检查故障源，进行正确的应急处理。
1.线路故障：如果是线路故障，应该排查中频感应炉的电源和供电线路，检查线路是否断裂或短路，并及时修复。
2.水路故障：如果是水路故障，应该检查冷却水的进出口和水道的连接处，是否存在渗漏或堵塞的情况。
3.风路故障：如果是风路故障，应检查引风机的状态和过热风道是否有积水和污物等。
警告周围人员中频感应炉故障不仅会危及操作人员，也可能影响到周围人员的安全。
在发现中频感应炉故障时，应立即警告周围人员，使其远离故障现场。
安全处置故障经过检查确定故障原因之后，需要采取正确的措施进行安全处置。
若是轻微故障，可以直接进行维修；如果是严重故障，则需要采取更严格的措施进行处置。
应急预案制定应急预案可以在中频感应炉故障发生时做到临时有章可循，快速进行处置。
模拟演练定期模拟演练中频感应炉故障紧急处置流程，对操作人员进行培训，整合专业人员，提高故障的处置能力和效率。
设立应急救援库建立应急救援库，储备必要的应急设备和物资，如应急灯光、应急发电设备、泵器、救护箱、棉被等。
实行责任制制定保护和监督制度，明确中频感应炉应急管理和故障处置的责任人员，确保故障处置任务落实到位。
结论中频感应炉故障紧急处置方案是保障人身安全和设备安全的重要措施。
通过实施科学合理的应急处置流程和应急预案，可以有效降低故障可能带来的风险，保护人们的生命财产安全。
中频炉整流故障及处理__概述说明以及解释
中频炉整流故障及处理概述说明以及解释## 1. 引言### 1.1 概述本文将探讨中频炉整流故障及其处理方法。
中频炉作为一种用于加热金属材料的设备，在工业生产中得到广泛应用。
然而，由于各种原因，中频炉整流器可能会出现故障，影响炉子的正常运行和加热效果。
因此，对于中频炉的整流故障进行深入了解，并掌握相应的处理方法是至关重要的。
### 1.2 文章结构本文分为五个主要部分，具体如下：第一部分为引言部分，主要对文章进行概述和介绍。
第二部分是对中频炉整流故障及其处理方法进行概述。
在这一部分里，我们将首先介绍中频炉的原理及其应用范围，然后给出整流故障的定义和分类，并讨论这些故障对于中频炉运行所产生的影响。
第三部分将详细介绍中频炉整流故障处理方法。
我们将介绍故障检测与诊断技术，并提供整流器故障排查与修复的步骤。
最后，我们还将探讨故障预防与维护措施，以减少整流故障的发生。
第四部分将通过实际案例分析来深入了解中频炉整流故障的解决方案。
我们将具体分析一些公司和工厂在面对中频炉整流故障时所采取的方法，并提出相应的建议。
第五部分为结论部分，我们将总结并归纳本文的内容，并提出对中频炉整流故障处理的建议，并展望未来该领域的发展方向。
### 1.3 目的本文旨在帮助读者全面了解中频炉整流故障及其处理方法。
通过对中频炉原理、应用和整流故障影响等方面的介绍，读者能够更好地理解整流故障是如何发生和影响中频炉运行。
同时，文章也将提供详细的处理方法、排查步骤和预防措施，帮助读者解决中频炉整流故障问题，并提供相关案例供参考。
最后，通过对该领域未来发展方向的展望，读者可以获得关于中频炉技术进一步改进和创新的启示。
2. 中频炉整流故障及处理概述：2.1 中频炉的原理及应用中频炉是一种采用中频电源供电的感应加热设备，其工作原理基于电磁感应现象。
通过在线圈中产生交变磁场，将高频电能传递给工件，使其发生感应加热。
中频炉广泛应用于金属加热、铸造、锻压等工业领域。
KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法研究
KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法研究摘要：文章首先简要阐述了KGPS中频感应加热电源的电子元件构造原理，而后从加热电源的工作实况入手，阐述了其重点部位可能出现的故障问题以及检修思路。
最后结合以往的检修维护工作经验，对排查KGPS中频感应加热电源运行故障的检修方法进行了分析总结，希望可以为相关运维单位技术人员带来一定的理论帮助。
关键词：KGPS中频感应加热电源；检修维护；常见故障前言：KGPS中频感应加热电源具有体积小、重量轻、效率高的特点，它可将50Hz三相工频交流电逆变成1kHz-10kHz单相中频电能。
从电子工件的工作原理来看，KGPS中频感应加热电源的非接触式加热单元中含有大量易损易耗类型的元件，所以只有掌握科学的检修维护方法，才能确保KGPS中频感应加热电源工作运行稳定可靠。
1.KGPS中频感应加热电源的工作原理与构造KGPS中频感应加热电源本质上是一个利用电磁感应原理产生交变次的逆变电源，在由于电源导体在交变磁场中会产生“电流-涡流”的感应效应，因此它可以使内部的导体将电能转化为熔化、淬火、焊接或其它热处理工艺的高效率热能。
它的内部构造主要分为如下几个部分：一是晶闸管元件与电抗器，其主要作用是将三相工频交流电整流为直流电，再由电抗器负责平波形成恒定的直流电流输出至下一单元；二是单相逆变桥，它的功能是将输出的直流电再逆变为负载段所需要的单相中频电流；三是负载单元，由一个补偿电容器作为并联谐振电路的端口，再与一个感应线圈连接组成，负责将单相中频电流转换为生产所需的特定中频电能；四是电流互感器，工作电流被其识别后，会被自动处理为控制电路板可识别的电信号，主要用于电路的短路保护以及过流保护[1]。
在KGPS中频感应加热电源实际投入应用的过程中，为了避免SCR换相以及开关操作所产生的瞬间过电流、“毛刺”带来的不良工况问题，还需要在电源进相线部位安装设置一个压敏电路或阻容滤波电路来吸取电源的异常信号。
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中频感应加热装置的故障处理
1 引言
某钢管厂管加工前区芯棒淬火中频感应加热装置是80年代末期从德国bbc公司引进的，芯棒原设计直径: d=φ65～φ150mm，炉膛温度:750℃～1300℃。
由于生产需要轧制x70、x8 0管线钢，芯棒的直径有时需要提高到172mm，必然提高了中频装置的负荷。
该控制系统采用模拟控制，控制器件为分立元件，设备已运行二十年，控制参数劣化严重。
在加热φ1 60mm的芯棒时，出现功率上不去，系统过电流跳电，屡次烧逆变侧晶闸管，严重影响生产的正常运行。
2 系统介绍
主回路包括整流变压器、整流器、直流电抗器、逆变器、电容器与感应加热线圈组成的并联负载谐振回路，见图1。
整流变压器750kva，10kv/550v;采用晶闸管三相全控整流;电抗器具有平滑作用，滤去高次谐波;逆变器由单相全控桥组成，输出功率600kw，输出电压800 v，电流880a，最大频率2000hz。
图1 主回路电路图
控制系统采用电压、电流双闭环控制，控制框图如图2所示。
通过对中频电压的检测，来控制中频输出电压的大小，电压调节器的输出作为电流给定。
通过检测三相交流进线电流来作为电流反馈，电流调节器的输出控制整流器的脉冲移相。
控制系统检测中频电压、电容器支路电流，通过计算与比较，来控制逆变晶闸管的触发，保证反压时间tβ大于晶闸管关断时间tq。
图2 中频控制系统简图
3 故障处理
通过对系统进行调查，可知在加热φ160芯棒时，中频电压开始大约为250v时，输入电流冲击大，随着加热的进行，输入电流基本徘徊在600a左右。
随着给定功率的增加(即给定电压的增加)，输入电流增大，但输入电流不会随着加热的进行而逐步减少，芯棒加热缓慢。
为什么在加热初期电流冲击大？为什么随着加热装置的运行，输入电流没有逐步减少？为什么随着给定功率的增加，加热效果不明显，而系统频繁报警过电流？
(1) 针对逆变回路频繁烧晶闸管，初步怀疑主回路晶闸管不良或主回路存在接地或短路现象，导致交流输入电流大，输出功率上不去。
通过对中频主回路以及线圈的绝缘进行检查，没有发现异常;对晶闸管进行检查，发现晶闸管的参数有劣化趋势。
我们对逆变侧晶闸管全部进行了更换，以彻底排除主回路的异常;但再次运行中频时，现象依旧。
(2) 对负载进行检查，在中频感应加热装置中，如果负载不匹配，如电容与感应线圈不匹配，也会出现输入电流大，输出功率小的现象。
我们对感应线圈的感抗进行测试，没有发现异常，
对并联电容进行简单检查，也没有发现异常;然后逐步切电容或投电容，启动中频装置，即进行负载阻抗的匹配试验，故障现象依旧，说明负载阻抗匹配不存在问题。
(3) 在排除主回路异常后，我们对控制系统进行检查与测试。
发现中频装置工作时，当中频电压开始大约为250v时，输入电流冲击大，随后稳定在600a左右，反馈电压为4.5v。
系统标准设置为1000a/10v，我们调节电流反馈系数，使输入电流为600a时，电流反馈为6 v。
再次运行中频时，冲击电流明显下降，但功率依然上不去，加热效果差。
(4) 测试中频电压与电流波形如图3所示，中频频率大约1.7khz，周期t为589μs，电流超前电压达70μs，即功率因数角大约为:70/589×360=43°。
本中频装置用晶闸管的恢复时间大约在20μs，为了保证晶闸管的可靠关断，系统设置的电流超前电压大约在40μs左右。
图3 处理前中频电压、电流波形
为此，我们调整了超前角的大小，减小超前时间到40μs，如图4所示。
再次启动系统时，中频电压开始大约为250v时，输入电流开始为600a左右，随着加热的进行，输入电流逐
步减小到350a左右。
当给定功率的增加时(即给定电压的增加)，中频输出功率成比例上升;输入电流开始也增加，但随着加热的进行逐步减少;芯棒加热效果好，系统恢复正常工作。
图4 处理后的中频电压、电流波形
4 故障分析
当中频装置启动时，突加给定电压，由于电压反馈没有，电压调节器输出迅速增加。
由于控制参数漂移，使得电流反馈系数减小，同样的中频电流给定使中频装置输出的瞬间电流比较大，产生冲击电流，只有当电压环超调后，输出电流才开始减小，最终由负载决定。
由于中频装置中存在很大的电抗，系统调节响应慢。
随着给定电压的增加，冲击电流更大;对晶闸管的冲击也大，加快晶闸管的劣化，造成晶闸管疲劳击穿。
随着元器件老化，模拟控制系统参数漂移，使得逆变器控制回路中的晶闸管触发的超前角变大(42.8°)，功率因数低(0.733)，即使输出同样的中频电压与中频电流，但中频装置输出的有功功率不高，加热效果差。
正常情况下，在中频加热过程中，根据欧姆定律，负载参数随
温度升高而变化，如中频等效阻抗增大;但当温度变化缓慢时，中频等效阻抗变化不大。
当中频给定电压恒定时，尽管随着加热装置的运行，由于加热效果差，中频等效阻抗变化不大，电压反馈提高得慢，导致中频电流变化缓慢，即系统长时间工作在大电流状态，也易造成晶闸管的劣化。
通过调节定位器，增大电流反馈系数，使电流反馈600a/6v; 减小了电流冲击。
通过调节逆变回路晶闸管脉冲控制参数，使中频电流超前中频电压的时间为40μs，既保证了晶闸管的可靠关断，又减少了超前角(24.4°)，提高了功率因数,为0.91。
由于中频装置的输出有功功率提高，芯棒加热功率增大。
根据欧姆定律，随着芯棒温度的升高，芯棒电阻增大，中频等效阻抗增加，在同样的中频电流下，中频电压反馈提高;当中频电压给定不变时，电压调节器的输出减少，使中频输入电流也逐步减小。
随着给定功率的提高，中频电压提高，中频电流开始也提高，但随着芯棒的加热，中频电流会逐步减小，减小了晶闸管的负担。
5 结束语
控制系统的稳定，对于中频感应加热装置的稳定运行十分重要。
现场技术人员平时要积极收集设备原始设计数据或交工验收技术数据，并对系统进行技术消化与必要的测试，积累经验数据，对故障的诊断与处理有很大的指导意义。