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钢化玻璃制备企业温度控制故障维修

文章出处:www。gmt1688。com 作者:嘉鑫门业人气: 发表时间:2018-12-17 14:07:18

普通玻璃非常易碎,经过钢化以后,就非常的结实,应用更安全,不易伤人。钢化玻璃还可以热弯,使玻璃既有强度又有一定的弧度,所以钢化玻璃应用非常广泛。



加工制备钢化玻璃时,首先要打开电脑控制台,设置需要钢化玻璃的厚度和对应的温度后升温,温度升好后,调整所需准确温度、加热时间,再将玻璃放在片台上,传送到加热炉内。达到加热时间后,用调整好的风压通过风栅吹向玻璃使其冷却,形成了钢化玻璃。



一、钢化玻璃制备主电路

某钢化玻璃企业的一条生产线使用15只固态继电器SSR和同等数量的电炉丝(加热丝)组成加热装置,并由温度传感器检测每一个加热区域的温度,传感器与电脑连接,根据设定的温度值和传感器检测到的数据,向固态继电器发送控制信号,调节固态继电器导通与断开的时间比,实现温度的控制。调温电路的主电路见图1。



图中每一个元件的编号均为3位数字,其中百位的1是第1条生产线上的元件编号;十位上的数字相同的为A、B、C三相一组;个位数是元件在每一组中的编号。




二、固态继电器的的特性

图1电路中,固态继电器SSR是控温、调温的关键元件,所以应了解它的基本特性。SSR由输入电路、触发电路和输出电路3部分组成。输入电路有分立器件和SMT表面贴装工艺之分;输出电路的功率组件可分为塑封双向可控硅(双向晶闸管)工艺和单向可控硅(单向晶闸管)反向并联工艺。一般10~40A的SSR采用塑封双向可控硅封装,50~100A的SSR采用塑封单向可控硅反并联封装。单向硅反并联的技术指标要好于双向硅工艺,它的特点是阻断电压高,过载能力强,散热条件好,抗冲击能力强,电流可达上千安培。




固态继电器SSR有过零触发型和随机触发型2种:

过零型SSR用作开关,从开关的意义上讲,等同于普通的继电器或接触器。我们通常所说的固态继电器多数为过零型的,这种固态继电器只能用作开关,不能用于调压。只要在输入端加有适当的输入信号,其输出端即相当于处在导通状态,输入信号的持续时间与输出端的导通时间相等。




随机型SSR主要用于斩波调压,它的输入控制信号必须是与电网同步且上升沿可在0~180°范围内改变的方波信号时,才能实现调压。单一固定的电压信号或0~5V的模拟信号不能使其调压。显而易见,随机型SSR与普通的继电器或接触器截然不同。有一点在使用中必须注意,各类随机触发型、可调节输出电压的固态继电器,内部作为输出触点的器件均为可控硅,且都是依靠改变可控硅导通角来实现调压的,所以输出电压的波形不是正弦波,而是存在高次谐波,对电网有一定的污染。



三、控制电路报警提示故障

图1电路具有保护功能完善、运行可靠性高的特点,但突然有一天系统发出报警信号,提示电炉丝RL112加热区域的温度偏低,且温度调控无效。



系统中使用的固态继电器SSR的型号为SAM40150D,是一种额定电压为480V、很大工作电流为150A、控制输入为直流、负载电压为交流、过零触发型固态继电器。电脑控制系统向SSR发送的是直流信号,如图2所示。输入信号在t1时刻发出,但固态继电器是过零触发型的,所以只有到了t2时刻电源过零时,SSR才被触发导通。触发信号至t3时刻结束,之后SSR在t4时刻电源过零时关断。



自动控制系统在一个固定的时间周期内,调节触发信号的占空比,实现对温度的恒温控制。发现故障报警后,随即停电对提示故障的电炉丝RL112支路进行排查,检查熔断器FU112完好,接着重点检查固态继电器SSR112,因为这种器件属于半导体器件,出故障的概率较高。拆除SSR112的4条外连线,测量其输入端,未能发现异常,再用万用表测其输出端的正、反向阻值均为无穷大,判断它正常。



接着将这只固态继电器的输入线接插件插入SSR的输入端插孔,并将FU112与SSR的连线接通,暂时不接与RL112之间的连线,在采取必要安全防范措施的前提下通电测量,用万用表测得SSR悬空的那一端与相线LI、L3之间电压为388V,与零线N之间的电压为224V。这个测量结果似不正常,因为这时虽然通电,但未进入运行状态,所以SSR的输入端应该没有控制信号输入。于是,拔掉SSR输入端的接插件后测量,结果居然与上次相同。这样的测量结果又好像SSR不正常。



采用对比法,将能够正常控温的其它回路的SSR进行同样的测量,结果与SSR112测量结果相同。

通过以上测量数据认定固态继电器损坏显然不妥,因为怀疑故障的固态继电器与能够正常工作的固态继电器测量结果是相同的。无奈之间,尝试更换故障率较低的电炉丝RL112,并恢复电路后通电试机,结果故障排除啦。原来是电炉丝出现故障导致了系统报警。



四、故障原因分析

经过查阅固态继电器的相关技术资料得知,固态继电器输出端的负载电压如果为交流电的话,在输出端双向可控硅的作为输出开关的两端并联有一个RC阻容吸收回路,如图3所示。图中A端相当于经过熔断器FU112连接相线L2,由于RC吸收回路的存在,在B端测量到电压就不难理解了。

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