万用示波表在变频器分析过程中的应用
发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:526
    
    1 引言
    变频器作为一种智能调速装置以其多用途、高可靠性和明显的节电效果迅速广泛地应用于各种马达控制上,如冶金、造纸、电子产品装配等生产线。生产当中变频器内部一旦发生故障尤其是板件级故障,单凭经验有时很难去判断,这时候有必要借助高性能的测试仪器进行分析。fluke192b便携式万用示波器集示波器、万用表、无纸记录仪于一体,具有足够的带宽(60mhz),是现代电力电子装置的理想测试工具。
    2 通用变频器工作原理
    通用变频器采用了先把频率、电压都固定的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-直-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。
    
    
    
    图1 典型的数字控制通用变频器-异步电动机调速系统原理图
    现代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,如图2所示。
    
    
    
    图2 驱动逆变器工作的pwm信号
    3 fluke 192b万用示波表检测分析变频器逆变(ui)部分的门极pwm驱动信号以及输出电压波形。(以芬兰vacon cx 系列变频器为例)
    (1 ) 首先将专用的门极适配器(gs1)连接至示波器的ch-a,如图3所示。
    
    
    
    图3 门极适配器(gs1)连接至示波器的ch-a
    (2)再将gs1的3个门极接头(x9,x11,x13)连至功率板上对应的门极插槽 (x9,x11,x13),如图4所示。
    
    
    
    图4 gs1的3个门极接头(x9,x11,x13)连至功率板上对应的门极插槽(x9,x11,x13)
    (3)用dc power supply给待测功率板和控制板供电,连接示波器至pc,通过flukeview4.2监视软件观察u、v、w相的spwm波。当dc-link的电压达到额定值时,igbt的三相上下半桥的门极电压应为-12v左右,以使igbt截止,如图5所示。
    
    
    
    图5 igbt截止的门极电压
    (4)然后使其运行在0hz,观察每相上下半桥的spwm波的调制频率是否正常(不同的功率板此频率不同,此板显示为733.7hz),如图6所示。
    
    
    
    图6 每相上下半桥的spwm波的调制频率(0hz时)
    (5)供给变频400v交流电源,调节给定频率至50hz,观察pwm 输出电压波形,如图7所示,从该波形可以看出纹波比较少,输出比较稳定。
    
    
    
    图7 pwm 输出电压波形(50hz)
    (6)最后,利用flukeview4.2提供的测试报告应用宏(qreport macro)模板自动生成一份极具价值的测试分析报告,以图表8为示例。
    
    核心器件: fluke192b
    
    
     waveform1 waveform2 waveform3
     图8
    
    4结束语
    
    以上波形全部在fluke独特的‘即触即测’(connect-and
    
    1 引言
    变频器作为一种智能调速装置以其多用途、高可靠性和明显的节电效果迅速广泛地应用于各种马达控制上,如冶金、造纸、电子产品装配等生产线。生产当中变频器内部一旦发生故障尤其是板件级故障,单凭经验有时很难去判断,这时候有必要借助高性能的测试仪器进行分析。fluke192b便携式万用示波器集示波器、万用表、无纸记录仪于一体,具有足够的带宽(60mhz),是现代电力电子装置的理想测试工具。
    2 通用变频器工作原理
    通用变频器采用了先把频率、电压都固定的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-直-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。
    
    
    
    图1 典型的数字控制通用变频器-异步电动机调速系统原理图
    现代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,如图2所示。
    
    
    
    图2 驱动逆变器工作的pwm信号
    3 fluke 192b万用示波表检测分析变频器逆变(ui)部分的门极pwm驱动信号以及输出电压波形。(以芬兰vacon cx 系列变频器为例)
    (1 ) 首先将专用的门极适配器(gs1)连接至示波器的ch-a,如图3所示。
    
    
    
    图3 门极适配器(gs1)连接至示波器的ch-a
    (2)再将gs1的3个门极接头(x9,x11,x13)连至功率板上对应的门极插槽 (x9,x11,x13),如图4所示。
    
    
    
    图4 gs1的3个门极接头(x9,x11,x13)连至功率板上对应的门极插槽(x9,x11,x13)
    (3)用dc power supply给待测功率板和控制板供电,连接示波器至pc,通过flukeview4.2监视软件观察u、v、w相的spwm波。当dc-link的电压达到额定值时,igbt的三相上下半桥的门极电压应为-12v左右,以使igbt截止,如图5所示。
    
    
    
    图5 igbt截止的门极电压
    (4)然后使其运行在0hz,观察每相上下半桥的spwm波的调制频率是否正常(不同的功率板此频率不同,此板显示为733.7hz),如图6所示。
    
    
    
    图6 每相上下半桥的spwm波的调制频率(0hz时)
    (5)供给变频400v交流电源,调节给定频率至50hz,观察pwm 输出电压波形,如图7所示,从该波形可以看出纹波比较少,输出比较稳定。
    
    
    
    图7 pwm 输出电压波形(50hz)
    (6)最后,利用flukeview4.2提供的测试报告应用宏(qreport macro)模板自动生成一份极具价值的测试分析报告,以图表8为示例。
    
    核心器件: fluke192b
    
    
     waveform1 waveform2 waveform3
     图8
    
    4结束语
    
    以上波形全部在fluke独特的‘即触即测’(connect-and