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[摘 要]本文介绍了意大利CEFI公司的中频炉的主要部件构成及作用,并对使用过程中出现的问题进行了总结和解析。对中频炉的维护有很好的借鉴作用。
[关键词]中频炉 故障处理 CEFI
中图分类号:TM307+.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0363-01
意大利CEFI中频炉是江西新华公司钢绞线生产线从87年引进,用于加热绞线的关键设备,经过20多年的不断改进,设备性能不断完善,工艺日渐完善,在国内现在已有近20多台在使用,是绞线行业首选中频炉,笔者有幸维修该公司中频炉20年,积累了一定的经验及故障处理方法,供同行学习及指导。
中频炉原理:采用三相桥式全控整流电路讲三相交流电整流成直流电,经电抗器平波后,成为一稳定的直流电源,在经单项逆变桥,逆变成频率为1000HZ-8000HZ的单项中频电源,负载为感应线圈和补偿电容器组成,连接成并联谐振电路。绞线通过感应线圈时,切割磁力线并产生涡流,达到加热绞线的目的。
电路图及元件介绍
1、SCR1-SCR6整流可控硅 BTR-A1A2整流脉冲变压器 CR板 整流控制板 FAC 阻容保护板L4L5平波电抗器C2A隔直电容 整流控制反馈版
2、TH1-TH6逆变可控硅BT1-TH1/TH6逆变脉冲变压器。CI板,逆变控制板L1-L3加热线圈,C1-C4并联谐振电容
主要控制板介绍
整个炉子共有6块主要的控制电路板组成
1、CI 板,逆变控制板,提供逆变控制信号。控制逆变可控硅导通和关断。
2、CR板,整流控制板,提供整流控制信号,控制整流可控硅导通和关断。
3、CI板,由多个可调电位器组成,是综合设定板,可设定整流触发角,逆变角,最大中频电压,中频频率等,是关键电路板,
4、CA板,电源板,提供控制电路稳压电源
5、CP板,逆变报警板,提供逆变故障报警提示
6、CS板,综合报警及水位水压水温报警
第一代与现代炉子控制信号的区别:
第一代炉子全部采用模拟控制,控制信号由通过跟随在生产线1#牵引电机测速机反馈来的信号,通过GR板和LAR板控制后,得到一加热曲线,控制加热温度,使得加热温度自动跟随生产线速度加热绞线,保持绞线温度恒定在工艺温度内。由于GR板与LAR板都是由电位器组成,故障率较高,现已淘汰。
第二代以后的炉子,取消GR及LAR 板,采用数字控制,绞线速度信号通过PROFBUS传递到炉子,炉子通过PLC程序编程及触摸屏参数设定控制,得到相应的控制加热曲线,从而控制温度,由于采用数字控制,使得设备稳定性及精确性大大提高。
主要故障介绍
整套电控系统设置了多个报警代码及故障提示代码具体如下
显示在CA板上的故障:TM1-TM6,此代码代表内部循环水过热,具体处理时需检查各测温点的元件有无管路堵塞或检测元件本身故障,因现在各厂均采用循环水冷却,必要时检查冷却水泵是否开足及冷却塔风机是否开启。
AUX故障,此故障代表中频炉在启动后无功率超过设定时间,处理该故障需认真检查整流电压是否正常,逆变启动回路有无启动,逆变可控硅有无故障,谐振电容是否正常,遇到最多的是进线电源不稳定波动及谐振电容性能下降造成,可适当调整谐振电容抽头,改变频率,便于逆变器起振。其次是因为逆变触发板故障引起,可先拆除一对逆变可控硅,看单组逆变可控硅能否启动,依次排查,找出故障触发板,因该故障程序内设定时间短,不建议用示波器检查波形。如单组都不能启动,需更换TVMF板。
显示在CA板上的故障,R-S-T,此故障表明进线相序错误,需更换进线电缆相序,一般在安装后初次开机时出现,平时出现需更换CA板。此版上还有24V及40V电源指示灯,提供控制回路电源及同步变压器电源,如出现故障时将显示PS故障灯
显示在CP板上的故障:
P1—中频过压,检查TVMF板,CI,CT板。
P2—中频频率超极限检查C1-C4,CI ,CT板
P3—中频功率超极限 检查CR CI CT板
P4-逆变回路过流。
在实际工作中遇到最多也是最棘手的就是P4报警,现将处理方法介绍一下
1:停电,检查逆变可控硅阳极与阴极之间的阻值应在50-70K欧触发极与阴极之间阻值应在10-25欧左右。
2:检查有无漏水
3:检查通水后的炉体对地电阻应大于6-8K欧,检查电容有无对地放电的痕迹。
4:送电,复位,先检查C2A之间是否有电压,如有电压,更换CR板
5:看故障出现的时间如一开机就有,查逆变可控硅,如可开机或到一定电压时出现,查谐振电容,如正常运行中电压波动出现,查C2A,CR板,TVDC板
6;以上都没问题,检查同步变压器及24V电源。
7:如还没找到问题就必须采用以下方法
1:检查整流部分是否正常,拆下逆变触发板上触发线路,启动中频炉,检查C2A上直流电压是否为0-500V,检查TVDC板输出电压是否0-6V ,如都正常进入第二步
2:分别接上一组逆变触发线路,启动,是否报警,如单独接入一组不报警,接入两组报警,这是逆变换向失败,原因是1:可控硅元件性能下降,导通关断时间不一致造成,同时更换相同QRR值的逆变可控硅。2:CI板故障,更换。3:CI板电位器飘移,重新调整
3:如单独接上任意一组逆变可控硅都报警,这就需要重新调整逆变控制板。
总之,该型号中频炉性能稳定,保护措施多,故障率低,但由于属于小公司产品,不具备通用性,在国内运用较少,且因故障率少, 所以维修就更缺乏处理方法,现将一些故障处理方法总结出来,供同行参考,不足之处请多指正。
参考文献
[1] 《中频炉工作原理及谐波治理》《电工技术》2006年作者王亮.
[2] 《有关中频炉故障的研究》中国新技术新产品2012-07-25作者袁余超.
[3] 《中频炉微机控制系统的研制》矿山机械2002-09-20期刊作者孙立功;程传洛.
[4] 《中频感应炉控制系统与铸钢的快速熔炼技术》铸造设备研究2006-10-25作者郭国旗;韩田辉;.
[关键词]中频炉 故障处理 CEFI
中图分类号:TM307+.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)40-0363-01
意大利CEFI中频炉是江西新华公司钢绞线生产线从87年引进,用于加热绞线的关键设备,经过20多年的不断改进,设备性能不断完善,工艺日渐完善,在国内现在已有近20多台在使用,是绞线行业首选中频炉,笔者有幸维修该公司中频炉20年,积累了一定的经验及故障处理方法,供同行学习及指导。
中频炉原理:采用三相桥式全控整流电路讲三相交流电整流成直流电,经电抗器平波后,成为一稳定的直流电源,在经单项逆变桥,逆变成频率为1000HZ-8000HZ的单项中频电源,负载为感应线圈和补偿电容器组成,连接成并联谐振电路。绞线通过感应线圈时,切割磁力线并产生涡流,达到加热绞线的目的。
电路图及元件介绍
1、SCR1-SCR6整流可控硅 BTR-A1A2整流脉冲变压器 CR板 整流控制板 FAC 阻容保护板L4L5平波电抗器C2A隔直电容 整流控制反馈版
2、TH1-TH6逆变可控硅BT1-TH1/TH6逆变脉冲变压器。CI板,逆变控制板L1-L3加热线圈,C1-C4并联谐振电容
主要控制板介绍
整个炉子共有6块主要的控制电路板组成
1、CI 板,逆变控制板,提供逆变控制信号。控制逆变可控硅导通和关断。
2、CR板,整流控制板,提供整流控制信号,控制整流可控硅导通和关断。
3、CI板,由多个可调电位器组成,是综合设定板,可设定整流触发角,逆变角,最大中频电压,中频频率等,是关键电路板,
4、CA板,电源板,提供控制电路稳压电源
5、CP板,逆变报警板,提供逆变故障报警提示
6、CS板,综合报警及水位水压水温报警
第一代与现代炉子控制信号的区别:
第一代炉子全部采用模拟控制,控制信号由通过跟随在生产线1#牵引电机测速机反馈来的信号,通过GR板和LAR板控制后,得到一加热曲线,控制加热温度,使得加热温度自动跟随生产线速度加热绞线,保持绞线温度恒定在工艺温度内。由于GR板与LAR板都是由电位器组成,故障率较高,现已淘汰。
第二代以后的炉子,取消GR及LAR 板,采用数字控制,绞线速度信号通过PROFBUS传递到炉子,炉子通过PLC程序编程及触摸屏参数设定控制,得到相应的控制加热曲线,从而控制温度,由于采用数字控制,使得设备稳定性及精确性大大提高。
主要故障介绍
整套电控系统设置了多个报警代码及故障提示代码具体如下
显示在CA板上的故障:TM1-TM6,此代码代表内部循环水过热,具体处理时需检查各测温点的元件有无管路堵塞或检测元件本身故障,因现在各厂均采用循环水冷却,必要时检查冷却水泵是否开足及冷却塔风机是否开启。
AUX故障,此故障代表中频炉在启动后无功率超过设定时间,处理该故障需认真检查整流电压是否正常,逆变启动回路有无启动,逆变可控硅有无故障,谐振电容是否正常,遇到最多的是进线电源不稳定波动及谐振电容性能下降造成,可适当调整谐振电容抽头,改变频率,便于逆变器起振。其次是因为逆变触发板故障引起,可先拆除一对逆变可控硅,看单组逆变可控硅能否启动,依次排查,找出故障触发板,因该故障程序内设定时间短,不建议用示波器检查波形。如单组都不能启动,需更换TVMF板。
显示在CA板上的故障,R-S-T,此故障表明进线相序错误,需更换进线电缆相序,一般在安装后初次开机时出现,平时出现需更换CA板。此版上还有24V及40V电源指示灯,提供控制回路电源及同步变压器电源,如出现故障时将显示PS故障灯
显示在CP板上的故障:
P1—中频过压,检查TVMF板,CI,CT板。
P2—中频频率超极限检查C1-C4,CI ,CT板
P3—中频功率超极限 检查CR CI CT板
P4-逆变回路过流。
在实际工作中遇到最多也是最棘手的就是P4报警,现将处理方法介绍一下
1:停电,检查逆变可控硅阳极与阴极之间的阻值应在50-70K欧触发极与阴极之间阻值应在10-25欧左右。
2:检查有无漏水
3:检查通水后的炉体对地电阻应大于6-8K欧,检查电容有无对地放电的痕迹。
4:送电,复位,先检查C2A之间是否有电压,如有电压,更换CR板
5:看故障出现的时间如一开机就有,查逆变可控硅,如可开机或到一定电压时出现,查谐振电容,如正常运行中电压波动出现,查C2A,CR板,TVDC板
6;以上都没问题,检查同步变压器及24V电源。
7:如还没找到问题就必须采用以下方法
1:检查整流部分是否正常,拆下逆变触发板上触发线路,启动中频炉,检查C2A上直流电压是否为0-500V,检查TVDC板输出电压是否0-6V ,如都正常进入第二步
2:分别接上一组逆变触发线路,启动,是否报警,如单独接入一组不报警,接入两组报警,这是逆变换向失败,原因是1:可控硅元件性能下降,导通关断时间不一致造成,同时更换相同QRR值的逆变可控硅。2:CI板故障,更换。3:CI板电位器飘移,重新调整
3:如单独接上任意一组逆变可控硅都报警,这就需要重新调整逆变控制板。
总之,该型号中频炉性能稳定,保护措施多,故障率低,但由于属于小公司产品,不具备通用性,在国内运用较少,且因故障率少, 所以维修就更缺乏处理方法,现将一些故障处理方法总结出来,供同行参考,不足之处请多指正。
参考文献
[1] 《中频炉工作原理及谐波治理》《电工技术》2006年作者王亮.
[2] 《有关中频炉故障的研究》中国新技术新产品2012-07-25作者袁余超.
[3] 《中频炉微机控制系统的研制》矿山机械2002-09-20期刊作者孙立功;程传洛.
[4] 《中频感应炉控制系统与铸钢的快速熔炼技术》铸造设备研究2006-10-25作者郭国旗;韩田辉;.