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IGBT中频电源工作原理及检修方法
IGBT中频电源是一种静止变频装置，它将三相工频电源变换成单相中频交流电。中频电源对各种负载适应能力强、应用范围广，主要用于金属的透热、熔炼、焊接、淬火、回火、热处理等。本文将详细介绍其工作原理和系统化的检修方法。
工作原理
IGBT中频电源加热机的核心是IGBT中频电源，其工作原理可分为以下几个关键环节：
- 整流环节：三相工频交流电经主交流接触器KM接通后，通过由VT1～VT6晶闸管组成的三相桥式全控整流电路整流，变为电压可调的脉动直流电。
- 滤波环节：整流后的直流电经平波电抗器LD滤波成平滑的直流电供给逆变电路。
- 逆变环节：由2个结构完全相同的IGBT逆变器并联组成，每个逆变器由4只IGBT(VT7～VT10或VT11～VT14)及相随的4个整流二极管组成，与负载中的加热头(感应线圈)L1～L4、电热电容C一起，组成单相LC并联谐振式逆变器。
- 功率调节：通过调节功率电位器改变整流触发脉冲控制角，从而改变整流电路输出直流电压来实现。
输出中频频率由负载LC并联振荡器的谐振频率决定，当负载LC参数发生变化时，逆变器输出频率也相应发生变化，起到自动调整频率的作用。
系统检修方法
1. 断电状态系统检查
在主机总电源开关QF断开的情况下，按以下步骤检查：
- 检查各部分是否有脱落、烧焦、打火等明显损坏现象
- 检查保险管和主交流接触器是否正常
- 用万用表×200档在路检测整流晶闸管各引脚间阻值
- 用万用表×2k档在路检测IGBT各引脚间电阻
- 检测电热电容组两极间的阻值
注意：有些IGBT异常时用万用表测量不出来，需应用控制电源检测法通过测量波形才能断定。
2. 控制电源检测IGBT逆变器
在只接通控制电源的情况下：
- 用示波器测量逆变驱动板输出波形，同一角线桥臂逆变驱动板输出波形应一致
- 用双踪示波器同时测量对角桥臂波形，在全部交汇点一致的情况下判断IGBT工作正常
3. 假负载检查整流电路
在电抗器LD和分流器RS后断开逆变主回路，接上由3只100W/220V白炽灯串联而成的假负载：
- 观察整流输出的直流电压能否达到额定最大电压(约500V)
- 检查整流输出的波形是否稳定正确、移相范围及线性良好
4. 通电工作测量关键点波形
- 小功率状态下测量逆变输出主波形
- 较大功率状态下测量整流输出主波形、电抗器平波后的主波形
5. 报警保护的检修
根据报警指示针对性检查相关电路和器件：
- 过压保护：检查逆变驱动电路、IGBT、电热电容、感应线圈等
- 过流保护：检查晶闸管和IGBT及其驱动电路、二极管、电热电容、感应线圈等
- 循环冷却水保护：检查外部冷却水、热交换器、增压水泵、内部冷却水管路等
维护与使用建议
在使用IGBT中频电源设备前，需充分了解其工作原理及主要性能参数。使用过程中应注重日常保养和定期维护：
- 定期清理机内的灰尘杂物
- 检查紧固导电连接部位
- 保持循环冷却水的水温和流量
- 出现异常时按检修流程科学分析故障原因
通过上述措施，可使IGBT中频电源设备长期正常稳定运行，服务于生产并创造最大的效益。