浅析晶闸管直流调速装置维修.docVIP

浅析晶闸管直流调速装置维修 　　摘 要：广州昊天化学（集团）有限公司机修分厂10吨自调式焊接滚轮架可控硅直流调速装置不能启动工作，经初步检查，可控硅的触发电源变压器已经烧坏，拆下电气控制主板，检查可控硅，可控硅已烧坏，经更换可控硅和对触发电源变压器进行一系列处理，并采取改进运算放大器电源稳压方式的有效方法，反复模拟试验，排除故障，检修成功。 　　关键词：可控硅；触发；电源 　　晶闸管（俗称可控硅）是一种大功率的可控整流元件。可控硅整流与普通二极管整流的最大区别是：经可控硅整流后，输出直流电压的平均值的大小是可以控制的，即可控整流。可控硅的应用电路有：桥式半控整流电路、交流调压电路、斩波调速电路、有源逆电电路等等。可控硅的类型有：快速型、单向型、双向型、关断型和逆导型等。各种具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制灵敏等优点。可控硅被广泛应用于可控整流、逆变、斩波、调压及无触点开关等大功率的电能转换和自动控制领域。特别是在直流调速系统中，广州昊天化学（集团）有限公司机修分厂购进的10吨自调查式焊接滚轮架可控硅直流调速装置就是应用了这种技术，采用了可控硅直流调速系统。我在广州昊天化学（集团）有限公司工作期间，维修过这台设备。本文针对这台设备的检修，谈谈检修过程和心得体会。 　　故障现象：根据设备使用者――焊工反映，在使用过程中，忽然闻到烧焦味，励磁电机停转，遥控、近控均失效，控制柜的控制面板上各个控制按钮都不起作用，只是电源指示灯亮。焊工断开电源刀闸，待修。 　　检查过程和检查结果：断开控制柜的电源开关，打开控制柜的柜门，在现场用观察法初步检查控制主板，只见供给主板运算放大器的电源变压器TC2已烧焦，为了作进一步的检查和检测，解除控制主板的外连接线，连同控制主板的散热器一齐拆下，带回检测和维修。 　　回到检修工作室，马上用螺丝刀解开两个晶闸管模块的安装螺栓，卸下控制主板，拆除两个晶闸管模块的共用散热器，拆下运算放大器的电源变压器，委托广州昊天化学（集团）有限公司动力分厂的电机维修组重绕；用万用表×100欧姆档，检查二极管模块，正向电阻为几百欧姆，反向电阻接近∞，正反向电阻值均正常。用电池灯触发法，检查两只可控硅模块，按照下图接线。 　　连接好后，合上开关SA，小灯珠亮，断开开关SA，小灯珠仍然亮着，说明这只可控硅没问题，是好的；换接另一只，连接好后，合上开关SA，小灯珠不亮，说明此只可控硅已烧坏。再检查触发电路，发现V46（型号是3DG12B钢盔头型晶体管）和R39（色环为：棕、黑、棕、金，电阻值是100Ω）均已烧坏。 　　故障分析和检修过程：为了先排除控制主板以外的故障，解开连接电机的电缆，电缆两端均无任何连接后，用型号为ZC-500的500伏摇表，测量电缆各根线的绝缘和是否开路，检测结果是各根线芯间的绝缘均为∞，各根线芯均无开路；接着用4只型号为ZP200-16的大功率硅二极管，用铜板连接，组成桥式整流电路检查励磁电机，经通电试验，电机运行正常。 　　这样，故障的检查和检测就主要集中在控制主板上了。 　　用万用表再详细检测控制主板上各个元件，已证实无其他元件损坏。更换各个已检测损坏的元件：（1）V46改用塑封型8015管子代替；（2）R39换上一只等功率的100Ω电阻；（3）更换可控硅模块；（4）运算放大器电源变压器已绕制好，安装到主板上，并焊接好。 　　装好控制主板，按照使用说明书接好各连接线后，合上刀闸QS和负荷开关QF，按下启动按钮SB，控制面板上的电压表无指示，调节控制面板上的电位器W，电机无任何反应；观察控制主板，只见控制主板上发光二极管V28和V29都已发亮，主回路的保险丝已烧断；V28亮则说明保护回路已过流动作，而V29亮则是励磁回路未能起作用，电机不能启动运行。断开电源，又连同散热器拆下控制主板，带回办公室做再次检测。 　　又用电池灯触发法检测可控硅模块，同样的结果：烧坏了一只，再检测其他元件，全部完好无损。是什么原因造成主回路的可控硅又烧坏一只呢？ 　　作进一步的分析：由于无法购买到新的可控硅模块，只好购买回二手的可控硅模块。为了先排除可控硅模块本身是否存在问题，自行设计了一个试验可控硅模块的耐压电路，对可控硅模块进行工频耐压试验，用升压变压器慢慢将电压升高，升高到800V时，电路中无任何不良反应――击穿或闪烁。说明可控硅模块耐压正常，无质量问题。 　　试验可控硅模块耐压电路如下图所示。 　　可控硅模块耐压试验电路 　　排除了可控硅模块不存在缺陷后，查看电气原理图。根据该设备电气原理图可知，该项装置的主回路采用了两个模块：模块一，是两只二极管VD1和VD2组成的模块；模块二，是两只可控硅VK1和VK2组成的模块。此两个模块构成单相桥式半控整流电路，采用了压敏电阻RV1和