如何檢查和修理整流電路的故障
整流二極管主要用在整流電路中,所以整流電路的故障機理與整流二極管有關(guān),可以用一套檢測二極管的方法來排除整流電路的故障。
故障機制
關(guān)于整流電路的故障機理,主要說明以下幾點:
1.整流電路故障的基本原因有兩個:一個是外部電路對整流二極管的破壞性影響,不是整流電路本身的故障;二是整流二極管本身的質(zhì)量問題,因為整流二極管的工作電流比較大,容易出現(xiàn)故障。
2.整流二極管有兩個硬故障:開路和擊穿,其軟故障是二極管正向電阻增大,反向電阻減小,工作穩(wěn)定性差。
3.整流二極管正向電阻增大后,整流二極管兩端的管壓降增大,加在整流電路負(fù)載電阻上的DC電壓減小,降低了電源電路的DC輸出電壓。整流器DC工作電流越大,整流二極管上的管壓降越大,整流二極管本身也會發(fā)熱,嚴(yán)重時會燒壞整流二極管。
4.整流二極管反向電阻減小后,二極管的單向?qū)ㄐ宰儾睿沟昧硪话胫芙涣麟妷旱囊徊糠滞ㄟ^整流二極管加到整流電路的負(fù)載電阻上。由于是交流電壓,DC工作電壓中的紋波電壓增加,從而增加了濾波電路的負(fù)擔(dān)。
關(guān)鍵測試點
關(guān)于整流電路的關(guān)鍵測試點,主要說明以下幾點:
1.整流電路的關(guān)鍵測試點是整流二極管的輸出端。整流二極管輸出端的DC電壓可以通過使用萬用表DC電壓塊的適當(dāng)量程來測量。當(dāng)有DC電壓輸出時,可以初步說明整流電路工作正常,否則可能有故障。
2.正極性整流電路中,整流二極管的負(fù)極為整流電路的輸出端,然后測量正極性DC電壓;在負(fù)極性整流電路中,整流二極管的正極是整流電路的輸出端,此時測量的是負(fù)極性DC電壓。
有效的檢測手段
關(guān)于整流電路故障的有效檢測方法,主要說明以下幾點:
1.停電后,在路上測量整流二極管的正反向電阻,就可以判斷二極管是開路還是短路。當(dāng)?shù)缆窚y量結(jié)果不確定時,可將整流二極管從電路上斷開后進(jìn)行測量,檢測結(jié)果準(zhǔn)確。
2.測量整流二極管通電時兩個引腳之間的DC電壓降。一般情況下,硅整流二極管是0.6V,鍺整流二極管是0.2V,這是任何極性整流電路的特性。
3.對于二極管的軟故障,可以用更換新整流二極管的方法來驗證。更換后故障消失,說明判斷正確,否則排除整流二極管故障的可能。
什么是整流變壓器,它的工作原理和特點;
整流變壓器整流變壓器是整流設(shè)備的電源變壓器。整流設(shè)備的特點是原邊輸入電流,副邊對原邊整流后輸出DC。變頻器是整流、逆流、變頻三種工作模式的總稱,整流器是其中應(yīng)用比較廣泛的一種。用作整流裝置電源的變壓器稱為整流變壓器。大多數(shù)工業(yè)整流DC電源通過整流變壓器和整流設(shè)備從交流電網(wǎng)獲得。
功能
1.它為整流系統(tǒng)提供合適的電壓,
2.是為了減少整流系統(tǒng)引起的波形畸變對電網(wǎng)的污染。
主要用途簡介
整流變壓器是整流設(shè)備的電源變壓器。整流設(shè)備的特點是原邊輸入交流電,副邊對原邊整流后輸出DC。變頻器是整流、逆流、變頻三種工作模式的總稱,整流器是其中應(yīng)用比較廣泛的一種。用作整流裝置電源的變壓器稱為整流變壓器。大多數(shù)工業(yè)整流DC電源通過整流變壓器和整流設(shè)備從交流電網(wǎng)獲得。
電化工業(yè)
這是一個多采用精餾電解有色金屬化合物,生產(chǎn)鋁、鎂、銅等金屬的行業(yè);電解鹽收集制氯堿;電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣。
牽引用DC電源
DC網(wǎng)絡(luò)用于礦山或城市電力機車。由于閥側(cè)接架空線,短路故障多,DC負(fù)荷變化大,電機車經(jīng)常啟動,造成不同程度的短時過載。因此,這種變壓器的溫升極限和電流密度較低。阻抗比相應(yīng)的電力變壓器大30%左右。
傳輸用DC電源
主要用于電傳動中給DC電機供電,如軋機的電樞和勵磁。(4)DC輸電用的這種整流變壓器電壓一般在110kv以上,容量幾萬kva。應(yīng)特別注意交流和DC絕緣對地的疊加。此外,還有用于電鍍或電加工的DC電源、用于激勵的DC電源、用于充電和靜電除塵的DC電源。
原因
在整流器應(yīng)用廣泛的化工行業(yè),大功率整流裝置也具有二次電壓低、電流大的特點,因此在很多方面與電爐變壓器相似,即整流變壓器也具有上述結(jié)構(gòu)特點。整流變壓器的特點是二次電流不是正弦交流電。由于后續(xù)整流元件的單向?qū)ㄌ匦裕飨嗑€不再同時,而是流過軟電流,單向脈動電流通過濾波裝置轉(zhuǎn)化為直流。整流變壓器的二次電壓和電流不僅與容量連接組有關(guān),如常用的三相橋式整流電路,帶雙反量平衡電抗器的整流電路,對于相同的DC輸出電壓和電流, 整流變壓器的二次電壓和電流是不一樣的,所以整流變壓器的參數(shù)計算是以整流線路為基礎(chǔ)的,一般的參數(shù)計算是從二次側(cè)到側(cè)計算。
由于整流變壓器繞組的電流是非正弦的,含有許多高次諧波,為了減少對電網(wǎng)的諧波污染,提高功率因數(shù),需要增加整流設(shè)備的脈沖數(shù),這可以通過移相來解決。移相的目的是在整流變壓器二次繞組的同名線電壓之間進(jìn)行移相。
簡單相移法
簡單的移相方法是二次側(cè)采用數(shù)量和角度相連的兩個繞組,可以使整流爐的脈沖數(shù)增加一倍。
10kv干式整流變壓器對于大功率整流設(shè)備需要的脈沖較多,脈沖數(shù)為18、24、36的應(yīng)用日益增多,需要在整流變壓器側(cè)設(shè)置移相繞組進(jìn)行移相。移相繞組與主繞組的連接方式有三種,即折線、六邊形和延伸三角形。
電化學(xué)工業(yè)用整流變壓器的調(diào)壓范圍遠(yuǎn)大于電爐變壓器。對于化學(xué)采鹽電解,整流變壓器的調(diào)壓范圍通常為56%-105%,對于鋁電解,調(diào)壓范圍通常為5%-105%。常用的調(diào)壓方式有變磁通調(diào)壓、串聯(lián)變壓器調(diào)壓和類似電爐變壓器的自耦變壓器調(diào)壓。另外,由于整流元件的特性,硅整流元件的相位角可以在整流爐的閥側(cè)直接控制,整流電壓的平均值可以平滑地調(diào)節(jié)。這種調(diào)壓方式稱為相控調(diào)壓。為了實現(xiàn)相控調(diào)壓,首先采用晶體閥管,其次, 采用自飽和電抗器。自飽和電抗器基本上由一個鐵芯和兩個繞組組成。一個繞組串聯(lián)在整流變壓器的次級繞組和整流器之間,負(fù)載電流流過該繞組。另一個是DC控制繞組,由另一個DC電源提供DC電流。其主要原理是利用鐵磁材料的非線性變化,使工作繞組的電抗值發(fā)生較大變化。通過調(diào)節(jié)DC控制電流,可以調(diào)節(jié)相位控制角α,從而調(diào)節(jié)整流電壓的平均值。
適用整流電路
常用整流電路為單相半波、單相全波、三相半波、三相全波(Y或△)橋式、三相曲折式(Zo形)、六相Y形(中點接線)、六相叉形(又曲折形)、六相Y形并聯(lián)橋式(帶平衡電抗器)、六相△Y形串聯(lián)橋式、十二相四曲折形帶平衡電抗器、六相Y形或△形式、六相(十二、二十四相)雙反星形帶平衡電抗器,或多套并聯(lián)橋式、雙反星電路。直流電流可達(dá)25KA,直流電壓從幾十伏至幾百伏,閥側(cè)常采用同相逆并聯(lián)方法出線。