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【案例应用】变频器波形测试方案


  来源: 福禄克公司 时间:2020-10-23 编辑:清风
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如果你的工作经常和变频器或者变频驱动相关,是否会遇到以下问题:

新安装的电机就烧了,就是谁的责任?

变频器谐波异常,具体是什么原因?

电机噪音大,一直发热,什么原因?


我们本次选择企业中常见的交-直-交的变频器来进行探讨。

其简化电路如下。

从市电输入(Drive input),到变频器内部与输出(Drive output),最后驱动电机负载(Motor)



之中整个流程,变频器的内部包揽3个主要电路——整流电路、滤波电路、逆变电路。市电经过整流和滤波先变成直流,在通过控制系统与IGBT逆变为PWM调制信号。实际过程中,还包含制动电路,用于吸收负载端的电冲击。


本次介绍的变频器波形测试,我们将采用福禄克MDA550变频电机分析仪以及模拟测试台来进行实测。



市电输入(Drive Input)


输入端部分的波形测试与电能质量有所贴近。可以从电压值的比较,谐波分析进行着手



RMS电压与标称电压进行比较,超出10%以上表示电源电压存在问题

如果电压超限:

o   检查电流是否符合局部电流容量

o   检查导线尺寸是否符合电流规格

o   将频率与额定频率进行比较(0.5Hz即会产生问题)

o   检查驱动输入电压正弦波的平顶



变频器作为典型非线性负载,电流谐波的产生是客观存在的,可以通过谐波分析功能来查看谐波分量。

如果THD总谐波畸变率超过6%,则可能存在潜在问题。识别出主要谐波次数,过高的偶次谐波含量可能意味着整流器的故障



直流母线(Drive DC-BUS)



电压直流电平(DC Level)用来检查内部直流总线的数值和稳定性及功率反馈和制动的影响。除了IGBT外,电压通常为RMS线电压的1.31~1.41倍。



交流纹波(AC Ripple)

交流转换为直流后,支流总线包含轻微的交流分量,纹波形状取决于交流转直流原理。如果纹波峰值出现呈不规律状态,则其中一个整流器可能出现故障。

超过40V的纹波电压可能由电容器故障引起,或者驱动额定值对于所连接电机和负载过低



变频输出(Drive out)



变频器输出的是PWM电压调制信号,福禄克MDA550对应功能可以测试相对相的高电压峰值,检查dV/dt 读数指示的开关脉冲陡度是否处于电机绝缘规格范围内。

高电压峰值可能损坏电机绝缘和驱动输出电路,并导致驱动系统跳闸。超过标称电压50%以上属于严重问题。

测试相对地可以检测开关频率,并识别可能损坏电机绝缘的对地高电压峰值。相对母线端也可用于测量开关频率,识别IGBT问题,或检查信号是否上下浮动以指示系统接地问题。


关键词:变频器 波形测试 方案    浏览量:6405

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