概述

    智能變頻器作為一種調(diào)速裝置以其多用途、高可靠性和高數(shù)節(jié)能而廣泛地用于各種馬達(dá)控制上，如冶金、造紙、電子產(chǎn)品裝配等生產(chǎn)線。在生產(chǎn)當(dāng)中變頻器一旦發(fā)生故障；尤其是出現(xiàn)板級故障的，單憑經(jīng)驗有時很難作出正確判斷，這時候有必要借助高性能的測試儀器進(jìn)行故障分析。fluke192b便攜式萬用示波器集示波器、萬用表、無紙記錄儀于一體，并且具有60mhz的帶寬，是現(xiàn)代電力電子裝置的較為理想的測試和維護(hù)工具。

    通用變頻器工作原理

    通用變頻器采用工頻交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率、電壓都連續(xù)可調(diào)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(jī)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(zhì)的負(fù)載。圖1繪出了一種典型的數(shù)字控制通用變頻器-異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)原理圖。

    圖1 數(shù)控通用變頻器—異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

    現(xiàn)代脈寬調(diào)制pwm變頻器的控制電路大都是以微處理器為核心的數(shù)字電路，其功能主要是接受各種設(shè)定信息和指令，再根據(jù)它們的要求形成驅(qū)動逆變器工作的pwm信號（見圖2）。

    圖2 pwm變頻器的脈沖發(fā)生器

    變頻器的波形分析測量

    萬用示波表可用于檢測分析變頻器逆變（ui）部分的柵極pwm驅(qū)動信號，以及輸出電壓波形。以下以芬蘭vacon公司cx系列變頻器作為參考。

    1）首先將專用的柵極適配器（gs1）連接至示波器的輸入通道。再將gs1的3個柵極接頭（x9，x11，x13）連接至功率板對應(yīng)的柵極插槽上。

    2）用直流電源給待測功率板和控制板供電，連接示波器至測試點(diǎn),通過flukeview4.2監(jiān)視軟件觀察u、v、w三相的spwm波。當(dāng)dc供電線的電壓達(dá)到額定值時，igbt晶閘管的三相上下半橋的柵極電壓應(yīng)為-12v左右，以使igbt截止，圖3。

    圖3 igbt的柵極波形

    3）然后運(yùn)行在0hz，觀察每相上下半橋的spwm波的調(diào)制頻率是否正常（對于不同的功率板此頻率不同，此板顯示為733.7hz），圖4。

    圖4 調(diào)制頻率波形

    4）調(diào)節(jié)400v交流電源至給定頻率50hz,觀察pwm 輸出電壓波形，圖5。從該波形可以看出紋波比較小輸出比較穩(wěn)定。

    圖5 pwm輸出電壓波形

    5）最后，利用flukeview4.2提供的測試報告宏模板自動生成一份極具價值的測試分析報告。

    結(jié)語

    以上波形全部是在fluke獨(dú)特的‘即觸即測’自動觸發(fā)模式下測試的，方便快捷。另外可用該示波器的萬用表對變頻器的整流橋二極管和逆變橋igbt進(jìn)行精確電壓測量，限于篇幅在此不再贅述。

    參考文獻(xiàn)：

    1. 曾毅等. 調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計與維護(hù). 山東科學(xué)技術(shù)出版社， 2002年1月。

    2. vacon drives co.,ltd. cx user manual. finland.3. fluke 電氣電子測試工具樣本。