如果你的工作經(jīng)常和變頻器或者變頻驅(qū)動(dòng)相關(guān),是否會(huì)遇到以下問題:
新安裝的電機(jī)就燒了,就是誰的責(zé)任?
變頻器諧波異常,具體是什么原因?
電機(jī)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(jìn)行探討。
其簡(jiǎn)化電路如下。
從市電輸入(Drive input),到變頻器內(nèi)部與輸出(Drive output),最后驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)載(Motor)
之中整個(gè)流程,變頻器的內(nèi)部包攬3個(gè)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(diào)制信號(hào)。實(shí)際過程中,還包含制動(dòng)電路,用于吸收負(fù)載端的電沖擊。
本次介紹的變頻器波形測(cè)試,我們將采用福祿克MDA550變頻電機(jī)分析儀以及模擬測(cè)試臺(tái)來進(jìn)行實(shí)測(cè)。
市電輸入(Drive Input)
輸入端部分的波形測(cè)試與電能質(zhì)量有所貼近。可以從電壓值的比較,諧波分析進(jìn)行著手
RMS電壓與標(biāo)稱電壓進(jìn)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(dǎo)線尺寸是否符合電流規(guī)格
o 將頻率與額定頻率進(jìn)行比較(0.5Hz即會(huì)產(chǎn)生問題)
o 檢查驅(qū)動(dòng)輸入電壓正弦波的平頂
變頻器作為典型非線性負(fù)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(shí)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(nèi)部直流總線的數(shù)值和穩(wěn)定性及功率反饋和制動(dòng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(gè)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(qū)動(dòng)額定值對(duì)于所連接電機(jī)和負(fù)載過低
變頻輸出(Drive out)
變頻器輸出的是PWM電壓調(diào)制信號(hào),福祿克MDA550對(duì)應(yīng)功能可以測(cè)試相對(duì)相的高電壓峰值,檢查dV/dt 讀數(shù)指示的開關(guān)脈沖陡度是否處于電機(jī)絕緣規(guī)格范圍內(nèi)。
高電壓峰值可能損壞電機(jī)絕緣和驅(qū)動(dòng)輸出電路,并導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)跳閘。超過標(biāo)稱電壓50%以上屬于嚴(yán)重問題。
測(cè)試相對(duì)地可以檢測(cè)開關(guān)頻率,并識(shí)別可能損壞電機(jī)絕緣的對(duì)地高電壓峰值。相對(duì)母線端也可用于測(cè)量開關(guān)頻率,識(shí)別IGBT問題,或檢查信號(hào)是否上下浮動(dòng)以指示系統(tǒng)接地問題。