固态高频技术手册

                        功率：60~400kW

                        频率：100~450kHz

以HRGP-G-100型为例 

本设备已进行全面测试，达到安全操作要求。该技术支持手册内容包括安全知识和设备操作者必须遵守的注意事项，以确保设备处于安全状态。

本手册适用于参与高频焊管设备的筹划、安装、维护或操作的所有授权使用者，通常包括工程师、操作员、设备安装调试及维修人员。

本手册及手册中的所有内容均不得被视为，或被理解为是对保定市红日电气有限公司产品的质量、性能或效用的陈述、保证或担保。与产品的安装、运行、维护及效用有关的因素有很多，保定市红日电气有限公司无力对所有因素做出判断或控制（这些因素至少包括带型条件、材质构成、边缘状态、过电压或电压波动，操作人员熟练程度、工作能力、操作方法以及谨慎程度等人为因素，等等），也不可能在任何特定时间预知或确保产品保持良好运行状态和工作性能。手册中的数据和资料属保密信息，雇员以及授权使用者均不得将手册信息泄漏给其所属机构以外的其它组织，或其它未获得授权的个人。

 本手册中的内容，尽管我们尽力确保其准确性，但我们并未做出担保，对本手册涵盖信息的准确性、完整性或充分性亦不承担任何责任。本手册可随时修改，内容如有变化，恕不另行通知。

 本公司拥有一支经验丰富的现场服务团队，能够在中国范围内任何地方提供迅捷服务，最大限度缩短客户停工期。为便于及时发现并解决设备故障，我公司9小时服务热线为客户提供即时反馈服务(8:00-17:00)。

 禀承客户至上的经营理念，必要情况下，我公司服务部门时刻准备派出有能力的维修人员。我们会借助电话为您提供尽可能多的帮助，我们的目标之一是避免客户设备停车时间过长，尽力减小您的经济损失。

 需要您协助的工作事项是：当您提出服务要求时，请把您的设备资料以及所有的运行数据准备好，这些信息对于我们查找事故原因并提出检修方案很有帮助；另外，还需要您提供贵公司已经实施的全部详细检修资料。

用户负责给调试服务人员提供饮食和住宿。

 A设备组成：

固态高频设备包括5个基本部分：逆变柜、直流柜、整流变压器、水冷系统和主机操作台。高频焊管生产线还包括调速系统，飞锯系统，送料系统，以及机组循环水系统等设备。除了我公司提供的5个基本部分，用户要自备一个高频专用配电柜，用户要提供所有常规电气连线和水冷辅助材料（这些物品要根据现场具体情况进行合理布置）。

B基本参数

输入电压：AC380V±6％  50Hz±2％  三相不平衡度小于3％  三相四线制

额定输入电流：200A

额定振荡功率：100kw

振荡频率：350KHz±10％

额定功率因数：满载大于0.85

C工作环境

温度：1~40摄氏度

湿度：相对湿度小于85％

海拔：小于1000米

倾斜角：小于5度

安装在良好通风处

无腐蚀性气体和尘埃

无爆炸性气体，易燃性气体和尘埃

无导电性气体和尘埃

无强烈震动

D配电要求

100kw固态高频需要150KVA容量，调速大约需要40~80KVA，考虑其他辅助设备，100kw固态高频焊管线配备250KVA电力变压器比较合适。同时应该配备不小于150KVAR的电容补偿柜。

用户配备的高频调速专用配电柜，其面板应包括：500A交流电流表3块（配500/5互感器3只）；500V交流电压表1块；三相电压转换开关1个；电源指示灯3只。柜内应包括400A总隔离开关1个（配备400A熔断器最好）；250A空气开关1个（高频用），100~200A空气开关1个（调速用，由直流电机决定具体容量）；40A空气开关5个（水冷系统，操作台，平台风机，和备用2个）；插排（插座）一个，便于调试和检修用（参见图一）。

高频大线使用BVR95平方单芯毛细多股软铜线（使用RV95平方安装软导线更好），调速大线一般使用BVR50平方单芯毛细多股软铜线，当然应该根据电动机额定直流电流来选择线径。长度根据现场情况决定。接线鼻使用TD95和TD50，一般95平方接线鼻大概使用40个，50平方接线鼻大概使用18个，准确数量根据具体情况决定，用压线钳压接，缠好黄、绿、红绝缘胶带。高频配电柜总进线使用BVR120平方铜芯电缆，零线不小于BVR16平方。控制线首选KVV450/750V铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套1平方16芯控制电缆。控制电缆使用方便，安全可靠。如果控制电缆购买困难，可以用BVR 1平方代替，为了分线方便，最好买红、绿、黄、蓝、黑、白6种颜色的BVR 1平方各1盘。控制线最好外面套一根内径25毫米PVC纤维增强软管进行保护。电位器使用RVVP 3×0.75平方3芯圆形屏蔽线。水冷系统电源和操作台电源使用BV 6平方塑铜线。为防止操作台电流表受到干扰，最好为其备用一根屏蔽线。

设备打开包装前认真检查包装是否有损坏，打开包装后也要认真检查设备是否有损坏，发现异常及时向生产厂家联系，以免错过索赔时机。高频系统由用户方协助就位安装，设备生产厂家派遣工程师指导安装，免费调试。

E设备就位

面对焊管机组正前方，逆变柜放在挤压辊的后方。挤压辊轴心连线中点，向料仓方向上溯100毫米这一点在逆变柜输出极板平面上（安装好感应器后，感应器距离挤压辊1公分左右为宜）。逆变柜输出极板安装平面距离机组中心线距离550毫米左右，安装好输出前叉后将其推到底部，输出前叉的M16螺丝（固定感应器用）]正好在机组中心线正上方稍微偏后即可。逆变柜下平面比机组平面略高。如果机组成型、定径之间有传动轴，逆变柜底托要比传动轴高30毫米左右，这需要用户做一个专门的逆变柜工作平台，一般用5*50角铁焊接而成。可用地角螺丝固定，也可用不小于M12的膨胀螺丝固定逆变柜工组平台。工作平台的上面可比逆变柜底托稍大，上面铺上3毫米厚铁板；也可以用角铁焊接一个方形槽，长和宽比逆变柜底托大3-5毫米，这样逆变柜底托正好嵌在方形槽里。方形槽下面要焊接5*50扁铁2根，位置由逆变柜底托固定安装孔决定（参见图二）。逆变柜工作平台必须坚固。做好逆变柜工作平台后放在一旁待用。下一步工作进行砸地线。

高频专用地线应设在逆变柜正下方。用长3米的50*5角铁3根打入地下，角铁之间的距离不小于3米，角铁上端砸入地面下10公分左右。3根角铁的顶部用40*4的扁铁焊接在一起，逆变柜正下方的扁铁做一个高出地面10公分左右的引出端，可用扁铁制作，上部打Φ13的圆孔，用角磨机抛光以减小接触电阻，以方便连接到逆变柜，然后把扁铁和角铁埋上，只有引出端露在外面。角铁入地端应该用气割割出一个尖，被砸端应该焊接一块10毫米厚的铁垫，这样既方便下砸，又保护角铁不被砸坏。可以先挖3个1米深的坑，再砸下2米，但不能挖3米深的坑直接埋下，这样接触不好，如果土质导电不太好，每根地线可以加食盐3袋以增加导电性。机组和其他电气柜都应该接地，如果车间没有公共地线或地线接地点距离设备超过20米，此时应该向高频地线一样在机组附近另做一组地线，但距离高频地线3米以上（参见图三）。

如果是平台安装，此时即可搭建设备平台。平台长7米，宽3米，下平面距离地面2.2米左右（车间行吊距离地面小于5米不能平台安装！），保证逆变柜上平面距离平台下平面大于40公分，以方便就位和接线。平台上主要放置用户配电柜，调速柜，直流柜，整流变压器，和水冷系统，这个排列顺序是从机组料仓侧往飞锯方向。配电柜和调速柜以及直流柜并排，整流变压器距离直流柜50公分，水冷系统距离整流变压器50公分。直流柜放在逆变柜主线进线口正上方，这决定了平台的左右方向定位。平台前方不要压到机组排放架，平台后方不能靠墙，更不能靠在车间行吊立柱上，否则振动剧烈。平台主体用12号标准槽钢焊接，立柱用114以上厚壁圆管，也可用工字钢，立柱上下用10毫米厚钢板焊接加强马蹄。立柱可以用16号膨胀螺丝固定，当然也可用地角螺丝。平台上面铺3毫米厚铁板。设备安装完成后，平台上最好搭建一个防尘小屋，留有足够的采光窗户，水冷系统正上方开天窗或架设大风量轴流风机，让水蒸气快速散尽。如果方便从户外引进干净空气，就在水冷系统对面安装一个进风机，以加强散热和除尘（参见图四）。

如果是地面安装，按照从料仓到飞锯方向按配电柜，调速柜，整流变压器，直流柜，水冷系统的顺序排列，柜子下方设有地沟。逆变柜在直流柜偏飞锯方向，直流柜在逆变柜后侧方，所有柜子的前后门都要方便开合，互不影响（参见图五）。

无论何种安装方式，从操作台底座到机组后方都要留有4根寸半（外径48毫米）钢管作为穿线管，穿线管两端要倒角，否则非常容易划伤电线。从操作台底座到机组水泵也要留有穿线通道（参见图六）。

F设备布线

首先接大线。从配电柜250A高频空气开关到直流柜250A空气开关下口接3根95平方BVR；从直流柜250A接触器下口到整流变压器初级（380V侧，较细接线柱）接3根95平方BVR；从整流变压器次级（185V侧，较粗接线柱）到直流柜可控硅进线铜排接6根95平方BVR，2根并用接同一相，电源A、B、C要分别用黄、绿、红，胶带缠绕接线鼻，用来加以区分和绝缘保护，所有交流大线都要用此种方法处理；从直流柜直流输出正母排到逆变柜进线正母排（有标记）接2根95平方BVR，2根并用，接线鼻缠红色绝缘胶带；从直流柜直流输出负母排到逆变柜进线负母排接2根95平方BVR，2根并用，接线鼻缠黑色绝缘胶带。从逆变柜地线板到高频专用地线引出端接1根95平方BVR，接线鼻缠黑色绝缘胶带。从配电柜100A调速空气开关下口到调速柜电源进线接线柱接3根BVR50平方；从调速柜直流输出正到直流电机电枢接线柱（A1）接1根BVR50平方；从调速柜直流输出负到直流电机负接线柱（B2）接1根BVR50平方。最后，从配电室到高频专用配电柜总开关接3根BVR120和1根不小于BVR16平方导线分别作为A、B、C相和零线。到此大线布线完成（参见图七）。

接下来从高频配电柜零线母排到直流柜和调速柜零线接线柱分别接1根BV6平方（个别调速柜不需要零线）；从高频配电柜1个40A空气开关下口到水冷系统电源进线端子A、B、C分别接BV6平方一根，再从高频配电柜零线母排到水冷系统零线接线端子接一根BVR1平方当零线；从高频配电柜另一个40A空气开关下口到主机操作台进线A、B、C分别接一根BV6平方，从高频配电柜零线母排到操作台进线N接一根BV6平方当零线；从调速柜励磁出线端子到直流电机励磁接线柱F1、F2分别接BV6平方1根；从直流柜电机风机端子到直流电机风机接3芯橡胶绝缘2.5平方电缆1根；从直流电机测速发电机到调速柜反馈接线端子接RVVP 3*0.75平方屏蔽线一根；从机组水泵到操作台水泵接线端子接2.5平方3芯橡胶绝缘电缆1根。如果有轴流风机等设备就从高频配电柜其他40A空气开关上接线，导线规格型号根据设备功率和实际情况选择，（参见图八）。

再下来接控制线。从直流柜接线端子到逆变柜接线端子放KVV450/750V 1平方16芯控制电缆1根，BV2.5平方4根，用于接控制信号线，开关电源和空调；从直流柜接线端子到操作台放KVV450V/750V 1平方16芯控制电缆1根，RVVP 3×0.75屏蔽线2根，用于接控制信号和电位器；从调速柜接线端子到操作台接线端子放KVV450V/750V 1平方16芯控制电缆1根，RVVP 3×0.75屏蔽线2根；焊接蒸汽吹风机一般从操作台接电源，上述接线参见图九以及电气原理图和接线图。

接线时顺便把接线螺丝检查一边，松动的及时紧固。

G水路连接

连接水路前先彻底清洁水冷系统的两个水箱，用自来水清洗1次方可连接水管，水管中也绝对不能存在异物。从逆变柜进水管到水冷系统出水管（带阀门）连接一根PVC增强软管，用两个喉箍可靠紧固；从逆变柜的回水管到水冷系统的进水管（没有阀门）连接1根PVC增强软管，用两个喉箍可靠紧固；同理连接水冷系统和直流柜两条水管。机组挤压辊附近为高频输出极板和感应器配备外径10毫米水嘴3个，最好带阀门，输出极板、前叉和感应器使用机组水。左右极板各用1路，感应器自用1路冷却水。水路连接好要充分试验，确保不漏方可通电试机！调节水冷系统出水阀门使水压调节到2-2.5公斤（0.2-0.25Mp，参见图10)

H通电调试

水路通畅不漏水,电路检查无误,其他方面没有阻碍时即可通电调试。设备初次调试工作由保定市红日电气有限公司经验丰富的工程师完成，用户派两个电工辅助调试。调试过程中用户相关电气人员可以吸收一些高频技术和经验。调试过程中一切人员必须听从调试工程师的指令，万万不可盲目听从别人指挥，更不能自作主张胡乱操作，否则会造成重大人身伤亡和财产损失！调试的目的是让高频系统和实际负载达到最佳匹配状态。调试人员使用示波器，信号发生器，万用表等主要工具对设备工作状态进行调整，最后形成调试数据。调试完成后用户负责签定调试报告。

I操作规程

一、开机

1、  检查感应器是否松动，是否碰到工件，感应器施感表面（工作表面）到工件表面距离是否相等。

2、  检查水冷系统纯净水和喷淋水的水位是否正常，喷淋水补给阀门是否打开。

3、  闭合水冷系统空气开关，打开水冷系统，观察水压是否在2-2.5公斤。

4、  夏天水冷系统启动后，由于空气湿度大，设备内部可能出现水气凝结现象，俗称“出汗”，此时必须擦除水滴，用风机吹干后才能通电。

5、  冬季车间最低气温低于0摄氏度时，水冷系统里面要加入适量乙二醇防冻。车间最低温度不宜低于0摄氏度。

6、  闭合高频电源空气开关和操作台电源空气开关。

7、  在直流柜按下“控通按钮”，此时数码管显示“1”，等待工作。显示屏显示“固态高频感应加热，保定市红日电气有限公司”。

8、  继电板控制选择纽子开关拨到“外控”（只需操作1次）。

9、  启动机组水冷系统，确保输出极板、输出前叉和感应器通水正常。

10、    在操作台将加热调节电位器逆时针调到零位。按下“主通按钮”启动高频主回路；按下“加热启动”按钮启动加热；启动调速系统，然后缓慢顺时针调“加热调节”电位器（30V/秒左右的上升速率），此时高频直流电压和直流电流共同增长，同时让调速系统同步加速，直到需要的功率达到为止。

二、关机

1、先把“加热调节”电位器和“速度调节”电位器同时迅速调到零位，紧接按下“加热停止”按钮停止加热，再按下“主断按钮”断开主回路。

2、停止加热，停止调速运行，再断开调速主回路。

3、如果感应器需要调整或有其他情况要近距离接近高频和机组可转动部分，此时必须在高频和调速主回路切断后才能进行调整工作。

4、正常运行时如果出现感应器被挂走；感应器严重打火放电；钢带异常；设备继续运行将要对人员造成伤害或继续运行将要发生经济损失等严重情况时，操作人员直接快速拍下“急停按钮”停车，然后把高频和调速电位器归零。

5、如果是长时间停机，高频停机顺序为：电位器归零，停加热，停主回路，等待3分钟，然后停水冷系统，最后切断配电柜所有空气开关。

J安全规程

1、  设备开机状态，严禁打开设备柜门，严禁触摸输出极板，输出前叉和感应器。非操作人员和非维护人员不准靠近设备的任何组成部分。

2、  正常情况下严禁触摸设备内部的一切元器件。

3、  检修设备必须拉闸断电，最好留有专人看守电源开关，至少在配电柜上挂有警示牌：“禁止合闸，有人检修”。

4、  设备周围要设有警示牌：“有电危险，严禁触摸”

5、  操作人员要忠于职守，精神饱满，发现异常，立即停机。

6、  操作人员严禁酒醉上岗，不准疲劳困倦上岗，情绪波动不能上岗。

7、  操作人员不准穿短裤、拖鞋上岗，不宜留长发，最好穿合身工作服。

8、 以人为本，安全第一。安全责任重于泰山！

K维护保养

1、  停机断电后，定期检查所有高频水路，发现漏水或松动要及时处理。

2、  停机断电后，定期用手检查水冷元器件，如果发现温度异常升高，说明此路水发生堵塞，如果是水垢堵塞，可用20％的盐酸溶液通入水管中，除垢后用水冲洗干净，重新换水。如果是异物堵塞，停水后，设法取出。

3、  停机断电后，定期检查大线、铜排、功率板、电容等连接处螺丝有无松动。

4、  停机断电后，定期用气泵或皮老虎对柜内电路板和元器件进行除尘，注意气压不要超过3公斤，操作要谨慎，避免损伤设备。

5、  设备工作期间，定期察看水冷系统水位是否正常，喷淋和风机运行是否正常，喷淋补给水是否打开，循环纯净水温度是否小于45摄氏度。发现异常迅速停机检查。

6、  停机断电后，定期检查接触器等器件连线是否松动。

7、  注意观察电压表和电流表是否正常，发现异常及时检查更换。

8、  设备维护完成后要检查是否有工具遗漏在设备里面。

9、  高频设备工作期间，水冷系统会排出大量水蒸气。必须快速使水蒸气散掉，不能聚在电气柜周围，否则非常容易损坏设备。

10、    感应器附近的水蒸气也要用风机吹散或抽到水沟里。

L故障处理

故障检修常用工具：电烙铁、焊锡丝、吸锡器、偏口钳、尖嘴钳、呆板手、改锥。

故障检修仪器：万用表、信号发生器、双踪示波器、钳形电流表。

指针式万用表测量半导体器件比较方便。数字式万用表用于测量电压，电容和电感。大型钳形电流表（1000A以上，多档位）用于测总电流，小型钳形电流表（40A以下，交直流两用）可测MOSFET单管电流。信号发生器和示波器要选高端产品。示波器双踪测量探头必须共地，否则要烧坏仪器或探头。最高测量电压不能超额定值。频率要大于20M。

二极管测量方法：指针式万用表，红表笔接二极管阴极，黑表笔接二极管阳极，用R×1档测量，阻值20欧姆左右，反之阻值无穷大，该管完好。用数字万用表二极管档，红表笔接阳极，黑表笔接阴极（和指针式相反，指针式黑表笔接的是内部电池的正极），此时显示550左右，反之无穷大。用数字表200K档测分别为130K左右和无穷大。三极管可以看成两个二极管对接。

电容、电阻、电感根据档位直接读数。

可控硅测量方法：用万用表测阴、阳极电阻应该无穷大，设备通水后由于潮湿电阻应该几十到几百千欧。门极和阳极电阻也是如此。门极和阴极电阻20欧左右。

MOSFET测量方法：从正面看从左到右依次为栅极、漏极、源极。测量者要接触金属平台放电，手指不要摸管脚，在接地的金属平台短接3个管脚。然后测量漏极和源极应为二极管特性（二极管档470）。然后捏住栅极和漏极，电阻应为10M欧左右（200M欧档）。

常见故障：a启动水冷系统后报警。按水冷复位按钮即可解除。b直流柜上电故障。按复位和报警解除，如果无效，请检查水压是否正常，操作台急停按钮是否压下，操作台外部连锁高频是否正常，操作台电源是否给上。c升压过程中故障或跳闸。调节速度过快造成，或者有MOS管烧毁，检测并更换之。d停机故障。没有把电位器归零造成。

工作中总结经验，熟练中驾驭设备。 

高频大线截面积安装选择