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万用示波表在变频器分析测量中的应用

万用示波表在变频器分析测量中的应用

智能变频器作为一种调速装置以其多用途、高可靠性和高数节能而广泛地用于各种马达控制上,如冶金、造纸、电子产品装配等生产线。在生产当中变频器一旦发生故障;尤其是出现板级故障的,单凭经验有时很难作出正确判断,这时候有必要借助高性能的测试仪器进行故障分析。Fluke192B便携式万用示波器集示波器、万用表、无纸记录仪于一体,并且具有60MHz的带宽,是现代电力电子装置的较为理想的测试和维护工具。

       通用变频器工作原理

       通用变频器采用工频交流电整流成直流电,再把直流电逆变成频率、电压都连续可调的三相交流电,即交--交方式。所谓“通用”包含着两方面的含义:一是可以和通用的笼型异步电动机配套使用;二是具有多种可供选择的功能,适用于各种不同性质的负载。图1绘出了一种典型的数字控制通用变频器-异步电动机调速系统原理图。

数控通用变频器—异步电机调速系统

       现代脉宽调制PWM变频器的控制电路大都是以微处理器为核心的数字电路,其功能主要是接受各种设定信息和指令,再根据它们的要求形成驱动逆变器工作的PWM信号(见图2)。

       2  PWM变频器的脉冲发生器

       变频器的波形分析测量

       万用示波表可用于检测分析变频器逆变(UI)部分的栅极PWM驱动信号,以及输出电压波形。以下以芬兰VACON公司CX系列变频器作为参考。

       1)首先将专用的栅极适配器(GS1)连接至示波器的输入通道。再将GS13个栅极接头(X9X11X13)连接至功率板对应的栅极插槽上。

       2)用直流电源给待测功率板和控制板供电,连接示波器至测试点,通过Flukeview4.2监视软件观察UVW三相的SPWM波。当DC供电线的电压达到额定值时,IGBT晶闸管的三相上下半桥的栅极电压应为-12V左右,以使IGBT截止,图3

3  IGBT的栅极波形

       3)然后运行在0Hz,观察每相上下半桥的SPWM波的调制频率是否正常(对于不同的功率板此频率不同,此板显示为733.7Hz),图4

调制频率波形

       4)调节400V交流电源至给定频率50Hz,观察PWM 输出电压波形,图5。从该波形可以看出纹波比较小输出比较稳定。

5  PWM输出电压波形

       5)最后,利用Flukeview4.2提供的测试报告宏模板自动生成一份极具价值的测试分析报告。

 

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