如果你的工作經(jīng)常和變頻器或者變頻驅動相關,是否會遇到以下問題:
新安裝的電機就燒了,就是誰的責任?
變頻器諧波異常,具體是什么原因?
電機噪音大,一直發(fā)熱,什么原因?
我們本次選擇企業(yè)中常見的交-直-交的變頻器來進行探討。
其簡化電路如下。
從市電輸入(Drive input),到變頻器內部與輸出(Drive output),最后驅動電機負載(Motor)
之中整個流程,變頻器的內部包攬3個主要電路——整流電路、濾波電路、逆變電路。市電經(jīng)過整流和濾波先變成直流,在通過控制系統(tǒng)與IGBT逆變?yōu)镻WM調制信號。實際過程中,還包含制動電路,用于吸收負載端的電沖擊。
本次介紹的變頻器波形測試,我們將采用福祿克MDA550變頻電機分析儀以及模擬測試臺來進行實測。
市電輸入(Drive Input)
輸入端部分的波形測試與電能質量有所貼近??梢詮碾妷褐档谋容^,諧波分析進行著手
RMS電壓與標稱電壓進行比較,超出10%以上表示電源電壓存在問題
如果電壓超限:
o 檢查電流是否符合局部電流容量
o 檢查導線尺寸是否符合電流規(guī)格
o 將頻率與額定頻率進行比較(0.5Hz即會產(chǎn)生問題)
o 檢查驅動輸入電壓正弦波的平頂
變頻器作為典型非線性負載,電流諧波的產(chǎn)生是客觀存在的,可以通過諧波分析功能來查看諧波分量。
如果THD總諧波畸變率超過6%,則可能存在潛在問題。識別出主要諧波次數(shù),過高的偶次諧波含量可能意味著整流器的故障
直流母線(Drive DC-BUS)
電壓直流電平(DC Level)用來檢查內部直流總線的數(shù)值和穩(wěn)定性及功率反饋和制動的影響。除了IGBT外,電壓通常為RMS線電壓的1.31~1.41倍。
交流紋波(AC Ripple)
交流轉換為直流后,支流總線包含輕微的交流分量,紋波形狀取決于交流轉直流原理。如果紋波峰值出現(xiàn)呈不規(guī)律狀態(tài),則其中一個整流器可能出現(xiàn)故障。
超過40V的紋波電壓可能由電容器故障引起,或者驅動額定值對于所連接電機和負載過低
變頻輸出(Drive out)
變頻器輸出的是PWM電壓調制信號,福祿克MDA550對應功能可以測試相對相的高電壓峰值,檢查dV/dt 讀數(shù)指示的開關脈沖陡度是否處于電機絕緣規(guī)格范圍內。
高電壓峰值可能損壞電機絕緣和驅動輸出電路,并導致驅動系統(tǒng)跳閘。超過標稱電壓50%以上屬于嚴重問題。
測試相對地可以檢測開關頻率,并識別可能損壞電機絕緣的對地高電壓峰值。相對母線端也可用于測量開關頻率,識別IGBT問題,或檢查信號是否上下浮動以指示系統(tǒng)接地問題。