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1、维修电工（中频炉)培训资料第一章 基本知识一、感应加热原理：无芯感应电炉就像一种空芯变压器，并根据电磁感应原理工作。坩埚外的感应线圈相称于变压器的原绕组，坩埚内的金属炉料相称于副绕组。当感应线圈通一交变电流时,则因交变磁场的作用是短路连接的金属炉料产生强大的感应电流，电流流动时,为克服金属炉料的电阻而产生热量致使金属炉料加热熔化。电磁感应现象:变化磁场在导体中引起电动势的现象称为电磁感应，也称“动磁生电”。当位于磁场中的导体与磁力线产生相对切割运动，或线圈中的磁通发生变化时，在导线或线圈中都会产生电动势；若导体和线圈构成闭合回路，则导体或线圈中将有电流。由电磁感应产生的电动势称感生电动势，由感
2、生电动势引起的电流叫做感生电流。涡流:在具有铁心的线圈中通以交流电时，铁心内就有交变磁通通过,因而在铁心内部必然产生感应电流，在铁心中自成闭合回路,因而形成状如水中漩涡的涡流。涡流的运用:运用涡流产生高温熔炼金属,或对金属进行热解决；电度表中铝盘转动及电工测量仪表中的磁感应阻尼器也就是根据涡流的原理工作的。涡流的危害:涡流消耗电能,使电机、电气设备效率减少；使铁心发热；且涡流有去磁作用,会削弱原有磁场二、 可控硅的基本知识1、长处：她是一种大功率的半导体器件,效率高、控制特性好、反映快、寿命长、体积小、重量轻、可靠性高和以便维护。2、构造:四层半导体叠交而成，有三个P 结,外部有三个电极，分别
3、是阳极、阴极、控制极,分别为A、K、G。3、工作原理：将可控硅按图l连接,可以得到如下成果： 开关未合上时,灯不亮,可控硅未导通。合上，灯亮，这时可控硅上约有1V的电压降。导通后虽然打开K,灯仍亮，可控硅一经触发导通后，可自己维持导通状态。如果减少电源电压E,灯泡逐渐变暗,当电流减小到某一定值(称为最小维持电流)如下时,可控硅关断,灯泡忽然熄灭。由此可知，要使可控硅导通，必须在A、K极间加上正向电压,同步加以合适的正向控制极电压(称触发电压)。一旦导通后,要使可控硅关断,必须采用减少阳极电压、反接或断开电路等措施,使正向电流不不小于最小维持电流。4、晶闸管的保护 晶闸管虽然具有诸多长处，但是,
4、它们承受过电压和过电流的能力很差,这是晶闸管的重要弱点,因此，在多种晶闸管装置中必须采用合适的保护措施。 一、晶闸管的过电流保护 由于晶闸管的热容量很小，一旦发生过电流时,温度就会急剧上升而也许把N结烧坏,导致元件内部短路或开路。晶闸管发生过电流的因素重要有：负载端过载或短路;某个晶闸管被击穿短路，导致其他元件的过电流；触发电路工作不正常或受干扰，使晶闸管误触发,引起过电流。晶闸管承受过电流能力很差,例如一种0的晶闸管,它的过电流能力如表2所列。这就是说，当10A的晶闸管过电流为400A时,仅容许持续00 ，否则将因过热而损坏。由此可知,晶闸管容许在短时间内承受一定的过电流,因此,过电流保护的
5、作用.就在于当发生过电流时,在容许的时间内将过电流切断，以避免元件损坏。晶闸管过电流的保护措施有下列几种:1、迅速熔断器一般熔断丝由于熔断时间长,用来保护晶闸管很也许在晶闸管烧坏之后熔断器还没有熔断，这样就起不了保护作用。因此必须采用专用于保护晶闸管的迅速熔断器。迅速熔断器用的是银质熔丝,在同样的过电流倍数之下，它可以在晶闸管损坏之前熔断，这是晶闸管过电流保护的重要措施。迅速熔断器的接入方式有三种,如图2所示。其一是迅速熔断器接在输出(负载)端，这种接法对输出电路短路起保护作用，但对元件自身故障引起的过电流不起保护作用。其二是迅速熔断器与元件串联,可以对元件自身的故障进行保护。以上两种接法一般
6、需要向时采用。第三种接法是迅速熔断器按在输入端,这样可以同步对输出端短路和元件短路实现保护，但是熔断器熔断之后。不能立即判断是什么故障。二车间1.5T中频炉用的是这种接法 熔断器的电流定额应当尽量接近实际工作电流的有效值，并且是按所保护的元件的电流定额(平均值)选用。 2 过电流继电器 在输出端(直流侧）装直流过电流继电器。或在输入端(交流侧)经电流互感器接入敏捷的过电流继电器,都可在发生过电流故障时动作,使输入端的开关跳闸。这种保护措施对过载是有效的,但是在发生短路故障时，由于过电流继电器的动作及自动开关的跳闸都需要一定期间,如果短路电流比较大，这种保护措施不很有效。 过流截止保护 运用过电
7、流的信号将晶闸管的触发脉冲移后,使晶闸管的导通角减小或者停止触发。 二、晶闸管的过电压保护 晶闸管耐受过电压的能力极差，当电路中电压超过其反向击穿电压时，虽然时间极短,也容易损坏。如果正向电压超过其转折电压，则晶闸管误导通,这种误导通次数频繁时,导通后通过的电流较大，也也许使元件损坏或使晶闸管的特性下降。因此必须采用措施消除晶闸管上也许浮现的过电压。 引起过电压的重要因素,是由于电路中一般都接有电感元件。在切断或接通电路时，从一种元件导通转换到另一种元件导通时，以及熔断器熔断时,电路中的电压往往都会超过正常值。有时雷击也会引起过电压。 晶闸管过电压的保护措施有下列几种: 1、 阻容保护 可以运
8、用电容来吸取过电压,其实质就是将导致过电压的能量变成电场能量储存到电容器中,然后释放到电阻中去消耗掉。这是过电压保护的基本措施。阻容吸取元件可以并联在整流装置的交流侧(输入端)，直流侧(输出端)或元件侧，如图3所示。、硒堆保护 硒堆(硒整流片)是一种非线性电阻元件,具有较陡的反向特性。当硒堆上电压超过某一数值后,它的电阻迅速减小,并且可以通过较大的电流，把过电压能量消耗在非线性电阻上，而硒堆并不损坏。 硒堆可以单独使用(图201），也可以和阻容元件并联使用。三、电容器知识电力电容器是充油设备，安装、运营或操作不当也许着火，也也许发生爆炸,电容器的残留电荷还也许对人身安全构成直接威胁。因此,电容
9、器的安全运营有很重要的意义。 A、电容器运营参数 电容器运营中电流不应长时间超过电容器额定电流的1倍。电压不应长时间超过电容器额定电压的1,1倍。电容器使用环境温度不得超过表5提供的限值。电容器外壳温度不得超过生产厂家的规定值(一般为或5)。电容器各接点应保持良好,不得有松动或过热迹象；套管应清洁，并不得有放电痕迹;外壳不应有明显变形、不应有漏油痕迹。电容器的开关设备、保护电器和放电装置应保持完好。B、电容器投人或退出发生下列故障状况之一时，电容器组应紧急退出运营: 连接点严重过热甚至熔化； 2.瓷套管严重闪络放电； 电容器外壳严重膨胀变形； 4.电容器或其放电装置发出严重异常声响; 5.电容
10、器爆破; 6，电容器起火、冒烟。、电容器操作 进行电容器操作应注意如下四点: 1正常状况下全站停电操作时,就先拉开电容器的开关，后拉开各路出线的开关；正常状况下全站恢复送电时，就先合上各路出线的开关，后合上电容器线的开关。全站事故停电后，应拉开电容器的开关。 3.电容器断路器跳闸后不得强送电。 4.不管是高压电容器还是低压电容器,都不容许在其带有残留电荷的状况下合闸。否则，也许产生很大的电流冲击。电容器重新合闸前,至少应放电mi。 5.为了检查、修理的需要，电容器断开电源后,工作人员接近之前,不管该电容器与否装有放电装置，都必须用可携带的专门放电负荷进行人工放电。D、电容器故障判断及解决 1.
11、渗漏油 渗漏油重要由产品质量不高或运营维护不周导致。外壳轻度渗油时，应将渗油处除锈、补焊、涂漆，予以修复；严重渗漏油时应予更换。 2外壳膨胀 重要由电容器内部分解比气体或内部部分元件击穿导致。外壳明显膨胀应更换电容器。 3.温度过高 重要由过电流(电压过高或电源有谐波)或散热条件差导致,也也许由介质损耗增大导致。应严密监视，查明因素，作针对性的解决。如不能有效地控制过高的温度,则应退出运营；如是电容器自身的问题,应予更换。 4.套管闪络放电 重要由套管脏污或套管缺陷导致。如套管无损坏,放电仅由脏污导致，应停电打扫，擦净套管;如套管有损坏,应更换电容器。解决工作应停电进行。 5异常声响 异常声响
12、由内部故障导致。异常声响严重时，应立即退出运营，并停电更换电容器。 6.电容器爆破 由内部严重故障导致。应立即切断电源，解决完现场后更换电容器。7.熔丝熔断 如电容器熔丝熔断，不管是高压电容器还是低压电容器,均应查明因素，并作合适解决后再投入运营。否则，也许产生很大的冲击电流。四、无芯感应电炉分类:无芯感应电炉熔炼炉一般根据使用电流频率分为:工频电炉0Hz 中频炉01000 z 高频炉不小于00 z一车间额定频率为250Z、二车间额定频率为100Z五、中频无芯感应电炉构成： 电器、机械、水冷三大部分构成。 （一）、电源系统、主回路：A三相全控桥式整流器:其作用是将工频交流变换成直流。B 滤波电
13、抗器：它起三个作用,一是对整流出来的直流电流进行滤波,减小电流纹波,有助于逆变器稳定工作;二是在整流桥与逆变桥之间起交流隔离作用,在正常工作时滤波电抗两侧有不同的电压波形，必须有一种电抗来承当电压瞬时值的差别，而对于直流又必须能畅通,滤波电抗正好起到这种作用;三是不管任何因素，在滤波电抗背面发生短路时，配合装置的过电流保护系统来限制短路电流的上升速率和峰值。C逆变桥,其作用是将经滤波后的直流转变成中频交流。负载,重要有感应器和中频补偿电容构成，它工作接近谐振状态，以获得比较高的功率因数和效率。、控制回路：A 整流触发系统：她来控制整流桥的可控硅,并且可自由来调节整流桥输出直流电压数值，从而变化
14、中频输出功率；在停机或故障状态时，它可以使整流桥转入逆变状态，把滤波电抗中储能返回电网，避免产生过电压,导致停止工作；B 逆变触发系统:控制逆变器的正常工作C 启动环节3、保护回路：A 过电流保护:保护可控硅，避免短路损坏B 过电压保护：保护可控硅和补偿电容的击穿电流截止和电压截止环节：当负载发生变化时,用以限制负载电流和电压在容许范畴（二)、机械部分：炉体、炉盖、炉架、倾炉机构(三)、水冷系统： 配电柜水冷系统 炉体水冷系统六、设备巡视内容 A 水温表、压力表。B 炉子各个部位有无异常。C 炉底和控制柜有无异常。 听声音有无异常。E 用红外测温仪测线圈温度如何,观测炉体周边有无打火现象。七、
15、中频电源的维护1、常常清除电源柜内的积尘，特别是晶闸管表面必须保持干净。 、常常检查水管与否扎结牢固，及时清除冷却水管内壁的水垢，以保证足够的水流量，对老化及有裂纹的水管要及时更换，冷却水池的脏物须及时清除，以免堵塞水管。 、定期对装置进行检修,装置各部分的螺栓，螺母连接处要定期进行检查，紧固。接触器、继电器的触头有松动,接触不良时,应及时修理，更换,不能勉强使用。 4、定期校验过流、过压保护系统,避免失灵。定期检查水压继电器。5、常常检查负载接线与否良好，绝缘与否可靠。变频装置的负载因工作场合的环境恶劣，从而使故障率高的事实容易被忽视，因此，加强对负载的维护，避免故障波及电源装置，是保证系统安全运营的重要一环节。八、中频炉异常状况的维修1、检查可控硅与否完好
