|
1 引言
目前，我國電機的總裝機容量已達4億kW，年耗電量占全國用電量的近60％，但我國電機驅動系統的能源利用率卻非常低，基本上要比國外平均水平低20％，70％的電機只相當于國際20世紀50年代的技術水平，電機驅動系統能效比國外低20％左右。變頻器自20世紀60年代問世，到20世紀80年代在主要工業化國家已廣泛使用。20世紀90年代以來，在我國隨著人們節能環保意識的加強，變頻器的應用也越來越普及，作為一種智能調速裝置以其多用途、高可靠性和明顯的節電效果迅速廣泛地應用于各種馬達控制上，如冶金、造紙、電子產品裝配等生產線。生產當中變頻器內部一旦發生故障尤其是板件級故障，現場維護人員單憑經驗有時很難去判斷，這時候有必要借助高性能的測試儀器進行分析。Fluke192B便攜式萬用示波器集示波器、萬用表、無紙記錄儀于一體，具有足夠的帶寬（60MHz），是包括變頻器在內的現代電力電子裝置的理想測試維護和故障診斷工具。
2 通用變頻器工作原理
通用變頻器采用了先把頻率、電壓都固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率、電壓都連續可調的三相交流電，即交-直-交方式。所謂“通用”，包含著兩方面的含義：一是可以和通用的籠型異步電動機配套使用；二是具有多種可供選擇的功能，適用于各種不同性質的負載。圖1繪出了一種典型的數字控制通用變頻器-異步電動機調速系統原理圖。
圖1 典型的數字控制通用變頻器-異步電動機調速系統原理圖
現代PWM變頻器的控制電路大都是以微處理器為核心的數字電路，其功能主要是接受各種設定信息和指令，再根據它們的要求形成驅動逆變器工作的PWM信號，如圖2所示。
圖2 驅動逆變器工作的PWM信號
3 Fluke 192B萬用示波表檢測分析變頻器逆變（UI）部分的門極PWM驅動信號以及輸出電壓波形。
（1 ） 首先將專用的門極適配器（GS1）連接至示波器的CH-A，如圖3所示。
（2）再將GS1的3個門極接頭（X9，X11，X13）連至功率板上對應的門極插槽 （X9,X11,X13），如圖4所示。
圖4 GS1的3個門極接頭（X9，X11，X13）連至功率板上對應的門極插槽（X9,X11,X13）
（3）用DC power supply給待測功率板和控制板供電，連接示波器至PC,通過flukeview4.2監視軟件觀察U、V、W相的SPWM波。當DC-link的電壓達到額定值時，IGBT的三相上下半橋的門極電壓應為-12V左右，以使IGBT截止，如圖5所示。
（4）然后使其運行在0Hz，觀察每相上下半橋的SPWM波的調制頻率是否正常（不同的功率板此頻率不同，此板顯示為733.7Hz），如圖6所示。
（5）供給變頻400V交流電源，調節給定頻率至50Hz,觀察PWM 輸出電壓波形，如圖7所示,從該波形可以看出紋波比較少，輸出比較穩定。
（6）最后，利用Flukeview4.2提供的測試報告應用宏（Qreport Macro）模板自動生成一份極具價值的測試分析報告，以圖表8為示例。
4結束語
以上波形全部在Fluke獨特的‘即觸即測’（Connect-and –ViewTM）自動觸發模式下測試的，方便快捷。另外還可以用該示波器的‘萬用表’功能對變頻器的整流橋二極管和逆變橋IGBT進行精確測量，限于篇幅在此不再贅述。
|
推薦圖片
京ICP080572