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IGBT中頻電源工作原理及檢修方法
IGBT中頻電源是一種靜止變頻裝置，它將三相工頻電源變換成單相中頻交流電。中頻電源對(duì)各種負(fù)載適應(yīng)能力強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣，主要用于金屬的透熱、熔煉、焊接、淬火、回火、熱處理等。本文將詳細(xì)介紹其工作原理和系統(tǒng)化的檢修方法。
工作原理
IGBT中頻電源加熱機(jī)的核心是IGBT中頻電源，其工作原理可分為以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)：
- 整流環(huán)節(jié)：三相工頻交流電經(jīng)主交流接觸器KM接通后，通過(guò)由VT1～VT6晶閘管組成的三相橋式全控整流電路整流，變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)的脈動(dòng)直流電。
- 濾波環(huán)節(jié)：整流后的直流電經(jīng)平波電抗器LD濾波成平滑的直流電供給逆變電路。
- 逆變環(huán)節(jié)：由2個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的IGBT逆變器并聯(lián)組成，每個(gè)逆變器由4只IGBT(VT7～VT10或VT11～VT14)及相隨的4個(gè)整流二極管組成，與負(fù)載中的加熱頭(感應(yīng)線圈)L1～L4、電熱電容C一起，組成單相LC并聯(lián)諧振式逆變器。
- 功率調(diào)節(jié)：通過(guò)調(diào)節(jié)功率電位器改變整流觸發(fā)脈沖控制角，從而改變整流電路輸出直流電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。
輸出中頻頻率由負(fù)載LC并聯(lián)振蕩器的諧振頻率決定，當(dāng)負(fù)載LC參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，逆變器輸出頻率也相應(yīng)發(fā)生變化，起到自動(dòng)調(diào)整頻率的作用。
系統(tǒng)檢修方法
1. 斷電狀態(tài)系統(tǒng)檢查
在主機(jī)總電源開關(guān)QF斷開的情況下，按以下步驟檢查：
- 檢查各部分是否有脫落、燒焦、打火等明顯損壞現(xiàn)象
- 檢查保險(xiǎn)管和主交流接觸器是否正常
- 用萬(wàn)用表×200檔在路檢測(cè)整流晶閘管各引腳間阻值
- 用萬(wàn)用表×2k檔在路檢測(cè)IGBT各引腳間電阻
- 檢測(cè)電熱電容組兩極間的阻值
注意：有些IGBT異常時(shí)用萬(wàn)用表測(cè)量不出來(lái)，需應(yīng)用控制電源檢測(cè)法通過(guò)測(cè)量波形才能斷定。
2. 控制電源檢測(cè)IGBT逆變器
在只接通控制電源的情況下：
- 用示波器測(cè)量逆變驅(qū)動(dòng)板輸出波形，同一角線橋臂逆變驅(qū)動(dòng)板輸出波形應(yīng)一致
- 用雙蹤示波器同時(shí)測(cè)量對(duì)角橋臂波形，在全部交匯點(diǎn)一致的情況下判斷IGBT工作正常
3. 假負(fù)載檢查整流電路
在電抗器LD和分流器RS后斷開逆變主回路，接上由3只100W/220V白熾燈串聯(lián)而成的假負(fù)載：
- 觀察整流輸出的直流電壓能否達(dá)到額定最大電壓(約500V)
- 檢查整流輸出的波形是否穩(wěn)定正確、移相范圍及線性良好
4. 通電工作測(cè)量關(guān)鍵點(diǎn)波形
- 小功率狀態(tài)下測(cè)量逆變輸出主波形
- 較大功率狀態(tài)下測(cè)量整流輸出主波形、電抗器平波后的主波形
5. 報(bào)警保護(hù)的檢修
根據(jù)報(bào)警指示針對(duì)性檢查相關(guān)電路和器件：
- 過(guò)壓保護(hù)：檢查逆變驅(qū)動(dòng)電路、IGBT、電熱電容、感應(yīng)線圈等
- 過(guò)流保護(hù)：檢查晶閘管和IGBT及其驅(qū)動(dòng)電路、二極管、電熱電容、感應(yīng)線圈等
- 循環(huán)冷卻水保護(hù)：檢查外部冷卻水、熱交換器、增壓水泵、內(nèi)部冷卻水管路等
維護(hù)與使用建議
在使用IGBT中頻電源設(shè)備前，需充分了解其工作原理及主要性能參數(shù)。使用過(guò)程中應(yīng)注重日常保養(yǎng)和定期維護(hù)：
- 定期清理機(jī)內(nèi)的灰塵雜物
- 檢查緊固導(dǎo)電連接部位
- 保持循環(huán)冷卻水的水溫和流量
- 出現(xiàn)異常時(shí)按檢修流程科學(xué)分析故障原因
通過(guò)上述措施，可使IGBT中頻電源設(shè)備長(zhǎng)期正常穩(wěn)定運(yùn)行，服務(wù)于生產(chǎn)并創(chuàng)造最大的效益。