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中頻電爐可控硅的故障分析
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廠家：中頻電爐可控硅的故障分析 日期：：2020-01-09 瀏覽次數(shù)： 196
大家都知道可控硅是中頻電爐中頻電源的心臟，它的正確使用對(duì)設(shè)備的運(yùn)行至關(guān)重要。中頻電爐使用過(guò)程中偶爾損壞幾只可控硅尚屬正常，如果經(jīng)常燒硅，就要引起警覺(jué)了。可控硅的工作電流幾千安，電壓通常在一兩千伏，良好的主控板保護(hù)和良好的水冷條件是必備的。
可控硅的散熱器結(jié)構(gòu)：水冷空腔+多銅柱支撐。如果循環(huán)水太硬，就會(huì)在水腔內(nèi)部結(jié)垢，造成散熱不良；如果水腔內(nèi)進(jìn)入樹(shù)葉等雜物，也會(huì)造成水流不暢。
可控硅的超負(fù)荷特性：可控硅的損壞稱為擊穿。在正常的水冷條件下，電流超負(fù)荷能力可達(dá)110%以上；無(wú)電壓超負(fù)荷能力，就是說(shuō)，硅在超壓情況下，是肯定損壞的。再考慮到浪涌電壓，廠家在制造設(shè)備時(shí)，往往都按工作電壓的3-4倍值來(lái)選擇硅元件。
可控硅的出廠測(cè)試溫度是100℃（結(jié)溫）,一般情況下，電柜循環(huán)水溫保持在45℃以下就能保證它的正常工作。手持式紅外線測(cè)溫儀非常有用，350℃的測(cè)溫儀才幾百元，不太貴。用它來(lái)測(cè)量正在工作電源的可控硅溫度及散熱器溫度，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)，處理故障。
頻繁燒壞可控硅元件，更換新可控硅后,馬上燒壞的原因有如下幾點(diǎn)：
1、脈沖觸發(fā)回路故障——在設(shè)備運(yùn)行時(shí)如果突然丟失觸發(fā)脈沖，將造成逆變開(kāi)路，中頻電源輸出端產(chǎn)生高壓，燒壞可控硅元件。這種故障一般是逆變脈沖形成、輸出電路故障，可用示波器進(jìn)行檢查，也可能是逆變脈沖引線接觸不良，可用手搖晃導(dǎo)線接頭，找出故障位置。
2、可控硅在反相關(guān)斷時(shí)，承受反向電壓的瞬時(shí)毛刺電壓過(guò)高——在中頻電源的主電路中，瞬時(shí)反相毛刺電壓是靠阻容吸收來(lái)吸收的。如果吸收電路中電阻、電容開(kāi)路均會(huì)使瞬時(shí)反相毛刺電壓過(guò)高燒壞可控硅。在斷電的情況下用萬(wàn)能表測(cè)量吸收電阻阻值、吸收電容容量，判斷是否阻容吸收回路出現(xiàn)故障。
3、電抗器故障——電抗器內(nèi)部打火造成逆變側(cè)的電流斷續(xù)，也會(huì)在逆變輸入側(cè)產(chǎn)生高壓燒壞可控硅。另外，如果在維修中更換了電抗器，而電抗器的電感量、鐵芯面積小于要求值，會(huì)使電抗器在大電流工作時(shí)，因飽和失去限流作用燒壞可控硅。
4、設(shè)備在運(yùn)行時(shí)負(fù)載開(kāi)路或短路——當(dāng)設(shè)備正在大功率運(yùn)行時(shí)，如果突然負(fù)載處于開(kāi)路狀態(tài)，將在輸出端形成高壓燒壞可控硅元件。當(dāng)設(shè)備在大功率運(yùn)行時(shí)，如果負(fù)載突然處于短路狀態(tài)，將對(duì)可控硅有一個(gè)很大的短路電流沖擊，若過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作來(lái)不及保護(hù)，將燒壞可控硅元件。
5、保護(hù)系統(tǒng)故障（保護(hù)失靈）——可控硅能否安全，主要是告保護(hù)系統(tǒng)來(lái)保證的，如果保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，設(shè)備稍有一點(diǎn)工作不正常，將危機(jī)到可控硅安全。所以，當(dāng)可控硅燒壞時(shí)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的檢查是必不可少的。
6、負(fù)載對(duì)地絕緣降低——負(fù)載回路的絕緣降低，引起負(fù)載對(duì)地間打火，干擾了脈沖的觸發(fā)時(shí)間或在可控硅兩端形成高壓，燒壞可控硅元件。
7、可控硅冷卻系統(tǒng)故障——水冷的應(yīng)用較為廣泛，風(fēng)冷一般只用于100KW以下的電源設(shè)備。通常采用水冷方式的中頻電爐設(shè)備均設(shè)有水壓保護(hù)電路，但基本上都是總進(jìn)水的保護(hù)，若某一路出現(xiàn)水堵，是無(wú)法保護(hù)的。可控硅在工作時(shí)發(fā)熱量很大，需要對(duì)其冷卻才能保證正常工作。
可控硅的散熱器結(jié)構(gòu)：水冷空腔+多銅柱支撐。如果循環(huán)水太硬，就會(huì)在水腔內(nèi)部結(jié)垢，造成散熱不良；如果水腔內(nèi)進(jìn)入樹(shù)葉等雜物，也會(huì)造成水流不暢。
可控硅的超負(fù)荷特性：可控硅的損壞稱為擊穿。在正常的水冷條件下，電流超負(fù)荷能力可達(dá)110%以上；無(wú)電壓超負(fù)荷能力，就是說(shuō)，硅在超壓情況下，是肯定損壞的。再考慮到浪涌電壓，廠家在制造設(shè)備時(shí)，往往都按工作電壓的3-4倍值來(lái)選擇硅元件。
可控硅的出廠測(cè)試溫度是100℃（結(jié)溫）,一般情況下，電柜循環(huán)水溫保持在45℃以下就能保證它的正常工作。手持式紅外線測(cè)溫儀非常有用，350℃的測(cè)溫儀才幾百元，不太貴。用它來(lái)測(cè)量正在工作電源的可控硅溫度及散熱器溫度，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常點(diǎn)，處理故障。
頻繁燒壞可控硅元件，更換新可控硅后,馬上燒壞的原因有如下幾點(diǎn)：
1、脈沖觸發(fā)回路故障——在設(shè)備運(yùn)行時(shí)如果突然丟失觸發(fā)脈沖，將造成逆變開(kāi)路，中頻電源輸出端產(chǎn)生高壓，燒壞可控硅元件。這種故障一般是逆變脈沖形成、輸出電路故障，可用示波器進(jìn)行檢查，也可能是逆變脈沖引線接觸不良，可用手搖晃導(dǎo)線接頭，找出故障位置。
2、可控硅在反相關(guān)斷時(shí)，承受反向電壓的瞬時(shí)毛刺電壓過(guò)高——在中頻電源的主電路中，瞬時(shí)反相毛刺電壓是靠阻容吸收來(lái)吸收的。如果吸收電路中電阻、電容開(kāi)路均會(huì)使瞬時(shí)反相毛刺電壓過(guò)高燒壞可控硅。在斷電的情況下用萬(wàn)能表測(cè)量吸收電阻阻值、吸收電容容量，判斷是否阻容吸收回路出現(xiàn)故障。
3、電抗器故障——電抗器內(nèi)部打火造成逆變側(cè)的電流斷續(xù)，也會(huì)在逆變輸入側(cè)產(chǎn)生高壓燒壞可控硅。另外，如果在維修中更換了電抗器，而電抗器的電感量、鐵芯面積小于要求值，會(huì)使電抗器在大電流工作時(shí)，因飽和失去限流作用燒壞可控硅。
4、設(shè)備在運(yùn)行時(shí)負(fù)載開(kāi)路或短路——當(dāng)設(shè)備正在大功率運(yùn)行時(shí)，如果突然負(fù)載處于開(kāi)路狀態(tài)，將在輸出端形成高壓燒壞可控硅元件。當(dāng)設(shè)備在大功率運(yùn)行時(shí)，如果負(fù)載突然處于短路狀態(tài)，將對(duì)可控硅有一個(gè)很大的短路電流沖擊，若過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作來(lái)不及保護(hù)，將燒壞可控硅元件。
5、保護(hù)系統(tǒng)故障（保護(hù)失靈）——可控硅能否安全，主要是告保護(hù)系統(tǒng)來(lái)保證的，如果保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，設(shè)備稍有一點(diǎn)工作不正常，將危機(jī)到可控硅安全。所以，當(dāng)可控硅燒壞時(shí)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的檢查是必不可少的。
6、負(fù)載對(duì)地絕緣降低——負(fù)載回路的絕緣降低，引起負(fù)載對(duì)地間打火，干擾了脈沖的觸發(fā)時(shí)間或在可控硅兩端形成高壓，燒壞可控硅元件。
7、可控硅冷卻系統(tǒng)故障——水冷的應(yīng)用較為廣泛，風(fēng)冷一般只用于100KW以下的電源設(shè)備。通常采用水冷方式的中頻電爐設(shè)備均設(shè)有水壓保護(hù)電路，但基本上都是總進(jìn)水的保護(hù)，若某一路出現(xiàn)水堵，是無(wú)法保護(hù)的。可控硅在工作時(shí)發(fā)熱量很大，需要對(duì)其冷卻才能保證正常工作。
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