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[摘要]：针对中频感应熔化炉的特点， 提出了高效、快速、共体的故降检查程序和检查方法， 并结合故障实例加以分析。
[关键词]：中频护 故障范围 检查 程序
中图分类号：TM935 文献标识码：TM 文章编号：1009-914X（2012）29- 0018 -01
引言：
中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至1000HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，例如把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里，金属圆柱体没有与感应线圈直接接触，通电线圈本身温度已很低，可是圆柱体表面被加热到发红，甚至熔化，而且这种发红和熔化的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。本文就中频炉的一些常见故障进行分类，并列举了一些应对措施。
1 复杂故障分类
中频炉在正常运行一段时间（一般为几个月） 后， 会产生一些故障。其中有些故障点较为隐蔽，用传统的检测仪器（万用表、兆欧表、示波器等） 无法捕捉到异常情况， 往往令维修人员无从下手， 给故障的迅速诊断和及时修复带来极大困难。这种故障是中频炉的复杂故障， 也称软故障。中频炉的复杂故障分为电路接触不良、电路绝缘不良、元器件特性不良3 种。电路接触不良的故障点和特性不良的元器件无法用传统检测仪器发现。电路绝缘不良的故障点虽在理论上可用兆欧表发现， 但因装置内部水冷系统的在存在及其它因素影响， 实际操作极为不便， 因而要准确判断仍有较大困难。如炉体感应圈的对地绝缘值， 平波电抗器的匝间绝缘和补偿电容器内部绝缘的测定等。
2 复杂故障的检查方法
从维修习惯上， 通常中频炉由负载（包括换炉开关、水冷电缆、母排及炉体感应圈等）、补偿电容器、平波电抗器和控制柜4 部分组成（ 包括主电路和控制电路）。装置产生故障后， 必须先从简单故障考虑， 以防止将简单故障复杂化， 其次到达现场展开检查前， 应详细询问操作人员故障发生时的现象和有关情况， 从中找出与故障有关的信息， 有时可起到事半功倍的效果。确实需要和条件允许（不损坏元器件） 时，可实施故障再现， 亲自观察故障现象， 这些均有助于及时判断故障范围， 从而省去许多不必要的繁琐检查， 若根据故障现象和相关情况仍无法确定故障范围， 则必须依复杂故障检查程序进行检查。实践表明， 在逻辑上应用排除法， 能大大加快故障检查的进程； 在具体故障上选用适当的检查方法， 能使复杂故障简单化， 及时完成维修任务。常用的故障检查方法有： 替代法、解脱试验法、直观检查法、对比法等。
3 复杂故障的检查程序
复杂故障检查程序按由简单到复杂， 由负载到控制柜， 采用逐步排除的思维方法。平波电抗器的检查比较麻烦， 如果电抗线圈使用已久， 则应更新， 全部用完好件替换， 既可彻底排除其故障， 也可作为一次必要的日常维护。电抗器故障的可能被排除后， 故障范围逐步缩小， 再配合其它检查方法， 故障即可排除。
4 故障维修实例
4 . 1 故障1
故障现象： 启动很困难， 有时可正常启动， 但提升功率过程中，过流保护动作停机。检查： 从装置故障现象无法判定故障所在范围， 则依检查程序进行检查。换炉开关将于另一炉体试启动中频电源， 装置恢复正常。可见， 故障范围在装置的负载部分。用一完好水冷电缆逐一替代原炉体电缆后， 原故障消失，打开原炉体电缆后发现其已断裂。分析： 中频炉上水冷电缆由于电流密度大， 一旦缺水极易断裂， 且断后产生电路虚接现象， 不易用仪表检测。依步骤进行检查，可很快确定出故障范围， 避免花大量时间检查其它电路。
4 . 2 故障2
故障现象二装置起动后， 调功钮已旋到尽头， 但各仪表指示值仍很小， 装置无法正常运行。检查： 根据故障现象可判定故障范围在装置的整流部分。用示波器对整流桥输出的直流电压波形检测可发现一个整流晶闸管导通不太好， 但对每个晶闸管两端电压波形的检测均未发现异常，遂采用替代法（用完好晶闸管逐一替代整流桥中原晶闸管） 进行逐一排除后， 发现故障元件为A 相一整流晶闸管。分析： 对一些因电器元件特性不良而引发的装置复杂故障，由于检查中使用的仪器有限和其它条件制约， 不易进行精确检测。而替代法和排除法简单有效， 是排除此类故障的常用方法。
4.3 故障3
故障现象： 装置启动过程正常， 当装置认为启动成功， 继电器切换电路瞬间， 过流保护动作停机， 并伴随两逆变晶闸管击穿损坏。检查： 初步判定故障范围在逆变控制回路， 直观检查发现逆变脉冲形成电路上一电阻好像有过热现象， 手摸、摇动检查过程中， 其一只脚从焊点中脱出， 重新焊接牢固后， 故障排除。分析： 电路产生接触不良（虚接） 后， 很难用仪表直接测出， 而直观检查法在处理此类疑难故障时最为有效。
4.4 故障4
故障现象： 故障早期， 装置在运行过程中偶尔出现过流保护动作； 故障后期， 过流保护动作變得无规律， 日渐频繁， 且有时伴随逆变晶闸管击穿损坏现象。检查： 对装置电路的仔细检查中未发现异常， 在采用解脱试验法对水压继电器的电接点进行电路短接后， 装置恢复正常。分析： 可能由于冷却水泵使用已久， 输出性能变坏后引起装置水冷系统内的水压产生严重波动， 致使水压继电器的电接点产生无规律的瞬间断路现象， 从而引发装置过流保护误动。受故障现象误导（故障早期过流动作发生在装置满功率进行阶段和添加钢料时刻）， 维修人员误以为是装置内部电路故障， 遂花大量时间进行全面检查。若用排除法先对装置的外部因素进行排除， 则故障的处理会很容易。
4. 5 故障5
装置启动正常， 中频电压到400V 时， 平波电抗器有轻微冲击声， 升到满功率时， 过流动作停机。检查中发现一个逆变管击穿损坏， 维修人员检查中未发现任何异常（没有采用解脱试验法对补偿电容器进行逐步排除， 只是进行过绝缘测试）。但在检查后的试验中， 装置又恢复正常， 试熔一炉钢水过程中， 发现一组补偿电容器中一个电容输出端漏油， 换掉故障电容后， 故障彻底排除。在对故障电容复查中仍未发现任何异常， 推测可能是连线松动后引发接触不良故障。
结束语：
中频炉加热装置具有体积小，重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优点正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉及普通电阻炉，是新一代的金属加热设备。只要做好维护与检修工作，其必将成为金属加工业的主导设备。
[关键词]：中频护 故障范围 检查 程序
中图分类号：TM935 文献标识码：TM 文章编号：1009-914X（2012）29- 0018 -01
引言：
中频炉是一种将工频50HZ交流电转变为中频（300HZ以上至1000HZ）的电源装置，把三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。采用三相桥式全控整流电路将交流电整流为直流电，例如把一根金属圆柱体放在有交变中频电流的感应圈里，金属圆柱体没有与感应线圈直接接触，通电线圈本身温度已很低，可是圆柱体表面被加热到发红，甚至熔化，而且这种发红和熔化的速度只要调节频率大小和电流的强弱就能实现。本文就中频炉的一些常见故障进行分类，并列举了一些应对措施。
1 复杂故障分类
中频炉在正常运行一段时间（一般为几个月） 后， 会产生一些故障。其中有些故障点较为隐蔽，用传统的检测仪器（万用表、兆欧表、示波器等） 无法捕捉到异常情况， 往往令维修人员无从下手， 给故障的迅速诊断和及时修复带来极大困难。这种故障是中频炉的复杂故障， 也称软故障。中频炉的复杂故障分为电路接触不良、电路绝缘不良、元器件特性不良3 种。电路接触不良的故障点和特性不良的元器件无法用传统检测仪器发现。电路绝缘不良的故障点虽在理论上可用兆欧表发现， 但因装置内部水冷系统的在存在及其它因素影响， 实际操作极为不便， 因而要准确判断仍有较大困难。如炉体感应圈的对地绝缘值， 平波电抗器的匝间绝缘和补偿电容器内部绝缘的测定等。
2 复杂故障的检查方法
从维修习惯上， 通常中频炉由负载（包括换炉开关、水冷电缆、母排及炉体感应圈等）、补偿电容器、平波电抗器和控制柜4 部分组成（ 包括主电路和控制电路）。装置产生故障后， 必须先从简单故障考虑， 以防止将简单故障复杂化， 其次到达现场展开检查前， 应详细询问操作人员故障发生时的现象和有关情况， 从中找出与故障有关的信息， 有时可起到事半功倍的效果。确实需要和条件允许（不损坏元器件） 时，可实施故障再现， 亲自观察故障现象， 这些均有助于及时判断故障范围， 从而省去许多不必要的繁琐检查， 若根据故障现象和相关情况仍无法确定故障范围， 则必须依复杂故障检查程序进行检查。实践表明， 在逻辑上应用排除法， 能大大加快故障检查的进程； 在具体故障上选用适当的检查方法， 能使复杂故障简单化， 及时完成维修任务。常用的故障检查方法有： 替代法、解脱试验法、直观检查法、对比法等。
3 复杂故障的检查程序
复杂故障检查程序按由简单到复杂， 由负载到控制柜， 采用逐步排除的思维方法。平波电抗器的检查比较麻烦， 如果电抗线圈使用已久， 则应更新， 全部用完好件替换， 既可彻底排除其故障， 也可作为一次必要的日常维护。电抗器故障的可能被排除后， 故障范围逐步缩小， 再配合其它检查方法， 故障即可排除。
4 故障维修实例
4 . 1 故障1
故障现象： 启动很困难， 有时可正常启动， 但提升功率过程中，过流保护动作停机。检查： 从装置故障现象无法判定故障所在范围， 则依检查程序进行检查。换炉开关将于另一炉体试启动中频电源， 装置恢复正常。可见， 故障范围在装置的负载部分。用一完好水冷电缆逐一替代原炉体电缆后， 原故障消失，打开原炉体电缆后发现其已断裂。分析： 中频炉上水冷电缆由于电流密度大， 一旦缺水极易断裂， 且断后产生电路虚接现象， 不易用仪表检测。依步骤进行检查，可很快确定出故障范围， 避免花大量时间检查其它电路。
4 . 2 故障2
故障现象二装置起动后， 调功钮已旋到尽头， 但各仪表指示值仍很小， 装置无法正常运行。检查： 根据故障现象可判定故障范围在装置的整流部分。用示波器对整流桥输出的直流电压波形检测可发现一个整流晶闸管导通不太好， 但对每个晶闸管两端电压波形的检测均未发现异常，遂采用替代法（用完好晶闸管逐一替代整流桥中原晶闸管） 进行逐一排除后， 发现故障元件为A 相一整流晶闸管。分析： 对一些因电器元件特性不良而引发的装置复杂故障，由于检查中使用的仪器有限和其它条件制约， 不易进行精确检测。而替代法和排除法简单有效， 是排除此类故障的常用方法。
4.3 故障3
故障现象： 装置启动过程正常， 当装置认为启动成功， 继电器切换电路瞬间， 过流保护动作停机， 并伴随两逆变晶闸管击穿损坏。检查： 初步判定故障范围在逆变控制回路， 直观检查发现逆变脉冲形成电路上一电阻好像有过热现象， 手摸、摇动检查过程中， 其一只脚从焊点中脱出， 重新焊接牢固后， 故障排除。分析： 电路产生接触不良（虚接） 后， 很难用仪表直接测出， 而直观检查法在处理此类疑难故障时最为有效。
4.4 故障4
故障现象： 故障早期， 装置在运行过程中偶尔出现过流保护动作； 故障后期， 过流保护动作變得无规律， 日渐频繁， 且有时伴随逆变晶闸管击穿损坏现象。检查： 对装置电路的仔细检查中未发现异常， 在采用解脱试验法对水压继电器的电接点进行电路短接后， 装置恢复正常。分析： 可能由于冷却水泵使用已久， 输出性能变坏后引起装置水冷系统内的水压产生严重波动， 致使水压继电器的电接点产生无规律的瞬间断路现象， 从而引发装置过流保护误动。受故障现象误导（故障早期过流动作发生在装置满功率进行阶段和添加钢料时刻）， 维修人员误以为是装置内部电路故障， 遂花大量时间进行全面检查。若用排除法先对装置的外部因素进行排除， 则故障的处理会很容易。
4. 5 故障5
装置启动正常， 中频电压到400V 时， 平波电抗器有轻微冲击声， 升到满功率时， 过流动作停机。检查中发现一个逆变管击穿损坏， 维修人员检查中未发现任何异常（没有采用解脱试验法对补偿电容器进行逐步排除， 只是进行过绝缘测试）。但在检查后的试验中， 装置又恢复正常， 试熔一炉钢水过程中， 发现一组补偿电容器中一个电容输出端漏油， 换掉故障电容后， 故障彻底排除。在对故障电容复查中仍未发现任何异常， 推测可能是连线松动后引发接触不良故障。
结束语：
中频炉加热装置具有体积小，重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境等优点正迅速淘汰燃煤炉、燃气炉、燃油炉及普通电阻炉，是新一代的金属加热设备。只要做好维护与检修工作，其必将成为金属加工业的主导设备。