Загадочный сбой в работе ИП , Головоломка с истоником питания БЭП-40

Доброе время суток всем.

Прошу профессионалов подсказать разгадку. Бьемся 1,5 месяца. Результат - ноль. Куда идти (в смысле отгадки) - уже просто не можем представить!

Проблема:
Установка питания плазменной наплавки/резки. Была запущена. День работала замечательно. На следующий день ни в какую не захотела. Не работает в штатном режиме и по сей день.
Источник питания плазменной дуги - БЭП-40. Представляет из себя тиристорный выпрямитель - для питания основной дуги (с обратной связью по току, для обеспечения круто падающей/штыковой характеристики, управление фазой открывания тиристоров), диодный нерегулируемый выпрямитель - для питания дежурной дуги, поджигающей основную дугу и отключаемый после зажигания последней.
Дежурная дуга зажигается без проблем. Основная поджигается, но тут же тухнет по отключении дежурной, хотя день работала замечательно, без проблем. Теперь работает только при наличии дополнительного балластного сопротивления (порядка 0,5 Ом) последовательно включенного в цепь основной дуги. Исключить из цепи балластник никакими способами не удалось, а он забирает нужную для работы мощность с источника.
Чем может быть вызвана данная оказия и как ее устранить? Слаживающий дроссель в цепи дуги после тиристорного моста проверен, на всякий случай перемотан. Прочие элементы схемы - аналогично (включая обратный диод, тиристоры моста, блок управления тиристорами).
Схема в прицепленном файле.

Предложил бы проверить давление охлаждающей воды или отстройку реле давления воды.

Благодарю за отзыв.
Однако не могли бы пояснить Вашу мысль. Давление можно отрегулировать в достаточно широком диапазоне. Каким образом оно завязано на работу основной дуги?

На что задействовано охлаждение, только анод-катод?
Такие неисправности заочно сложновато разрешить, может и найдется на форуме кто чинил такое оборудование.
Обычная ситуация, когда на низковольтном гальвано-термическом мощном оборудовании для охлаждения тиристоров применяется вода с контролем протока или давления.
Имел в виду именно это.

Возможно подсказка кроется в стабилизурующем действии на горение дуги добавочного сопротивления (в цепи основной дуги), которое ввели чисто интуитивно? См. схему внизу.
Кто-нибудь может предложить версию (в чем состоит) его стабилизирующего действия?
Пробовали пошагово замыкать витки балластника при горящей основной дуге, уменьшая его сопротивление от R=0,5 Ом с шагом где-то 0,025 Ом, после 5-6 шагов - тухнет.

Как версия (может кто подтвердит) - может быть балластник увеличивает время протекания тока в периоды, когда тиристоры закрыты (при отсечке значительной части полупериода управляющим сигналом, тока через них нет), через цепь: обратный диод - дроссель - Rбал - Дуга, поддерживая горение?


Нет, в данном случае вода применяется только на охлажнения плазменной головы. Охлаждение тиристоров воздушное, обдувом.

Почитал еще раз теорию по RC-, RL-цепочкам. Похоже, версия с увеличением времени протекания тока с увеличением Rбал верна (увеличение постоянной "тау"). Что вполне подтверждается практикой: стабилизирующим действием Rбал и экспериментом с балластником, описанным выше.

Однако не понятно:
1- за счет чего произошли изменения в установке, в которой ничего не меняли, т.е. что стало причиной изменения этой постоянной?
2- что порекомендуете для восстановления работоспособности установки с минимальными затратами и учетом 1-го пункта (как бы не вылезло повторно)?

Не хочу быть назойливым, все же проверьте цепь системы охлаждения плазмотрона, контроль наличия охлаждения д/б.

"Назойливость" для моего случая не только не лишнее, но и желательное (всегда рад совету).
Однако повторюсь, охлаждение тиристорного блока - обдувом воздуха. Водяное охлаждение плазменной головы никак не завязано на источник питания за исключением блокировки (выдачи напряжения только при подаче охлаждающей воды на голову).

Кстати, дурканул я что-то в предыдущем сообщении. Постоянная "тау" для RL-цепочек равна L/R, т.е. по-идее, чем больше R, тем меньше "тау", стало быть меньше стабилизирующее действие Rбал. Так что, моя версия, получается не катит.

если в качестве раб. газа - сж. воздух, то (не знаю конструкцию вашего плазмотрона, но ...)
1 - анод плазмотрона (должна быть вставка из редкозем. мет., цирконий, гафний..., если не ошибаюсь)
2 - зазоры в плазмотроне
3 - давление воздуха
и т.д.

Aleks,
0 - рабочий газ - сжатый воздух
1 - не анод, а катод, действительно, имеет вставку из гафния
2 - зазоры в плазменной головке не менялись с тех пор как плазмотрон был запущен; кроме того версия неисправности плазмотрона, по причине нарушения зазоров головки или каких-либо еще ее геометрич. параметров, приходиться исключить, т.к. есть сменная голова со всеми шланг-пакетами, ее задействование никак не изменило ситуации.
3 - давление воздуха регулируется и весь диапазон его рабочей регулировки был исследован на предмет нахождения параметров устойчивого горения дуги. Результат - не горит.
Т.е. изменение этих параметров не приводит к решению проблемы.

Лично у меня огромное ощущение, что неустойчивость дуги в данном случае - результат нарушения характера коммутации тока в переходных процессах, когда тиристоры закрыты (при больших углах открывания, Uхх мin). Напряжение в эти моменты падает ниже Uгорения дуги.
При почти полном - полном открывании тиристоров (углы открывания тиристоров малы, Uхх мах) основная дуга без балластника зажигается взрывообразно - тут же выгорает-прогорает катод, охлаждающая вода заливает головку.
Или все же блок управления тиристоров дуркует? На активной нагрузке проверяли - четко стабилизирует ток. Напряжение на актиной нагрузке регулятором плавно задается во всем диапазоне от 0 до 260В.

При работающей дуге - т.е. с обязательным (как я говорил выше) балластником:
замер сигнала осциллографом на измерительном шунте обратной связи говорит об непрерывном течение тока, практически постояном по величине и лишь с небольшими, острыми по форме провалами, приходящимися на переключения с тиристора на тиристор.
Однако как, за счет чего могла уехать нормальная коммутация и как сейчас это исправить?

Это моя версия - может путная, а может нет?
Может есть еще какие-нибудь версии? Или кто-нибудь поддержит и объяснит мою?

Сообщение отредактировал Вит - 28.7.2008, 14:10

н-да... бывает... (один пишем, два в уме...)
с БЭП-40 не имел дело, но..., поисковик выдал следующее


интересно, в рабочем (вашем) аппарате присутствует цепочка R1, R2?
и ещё - шунт на ОС, полагаю стандартный, я бы проверил (или просто заменой, или на соответствие ток/напряжение)

Видел тоже эту схему в Инете.
С той, которая на нашей машине, сходится частично. Думаю, инетовская более поздняя модификация.
Основное отличие - во вспомогательном источнике питания. У нас он работает только на запуск основной дуги (горение дежурной дуги продолжается в течение 2 сек. до поджига основной). В результате вся мощность источника может при необходимости закачиваться в основную дугу. В инетовской версии - вспомогательный истоник выполняет 2-е задачи: 1) поджигает основную дугу (при коммутации контакторов К2 и К3), затем дежурка отключается (отрубается контактор К3); 2) подпитывает основную дугу, что позволяет обеспечить устойчивое горение основной дуги в моменты перекоммутации тиристоров, когда при больших углах открывания тиристоров (режим малых токов) появляются моменты полного запирания всех тиристоров, т.е. прекращение через них тока.
В принципе, вроде получается последняя схема лучше нашей. Однако в ней есть два спорных момента: 1) подпитка основной дуги осуществляется через балластники R1-2, стало быть часть полезной мощности рассеивается на них; 2) по идее, дроссель L в паре с обратным диодом VD4 должен в полной мере обеспечивать поддержание тока дуги в моменты полного закрывания тиристорного моста, т.е. получается какое-то загромождение схемы избыточным дублированием.

Шунт стандартный, проверяли, да и не меняли его с момента запуска установки, а ранее сообщал, сутки проработала без проблем.

Есть у меня еще одна крамольная версия о неисправности обратного диода. (Может кто-нибудь подтвердит?)
Если он неисправен, то может не пропускать ток в моменты перекоммутации (например, в силу недостаточности быстродействия, на статике тестером звонится, все с ним в порядке). А это соответственно, условие для нестабильности дуги на этих режимах (кстати, регулировка мощности дуги сейчас возможна только в диапазоне минимальных углов открывания тиристоров, т.е макс. мощности, следовательно в области регулировки, где по определению ток через тиристорный мост непрерывен). Может действительно диод виноват? Как проверить в динамике? Может просто поменять на всякий случай (а вдруг будет не лучше, чем прежний)?

Рисунки из цитат удаляем.

Сообщение отредактировал AlexPetrov - 30.7.2008, 16:23

почему бы и нет? полагаю это не сложно.
что бы не "загружать" тему - см. ЛС

Благодарю за ответ.
К сожалению, оперативно ответить не могу. 1-2 августа постараюсь дать подробную информацию.