变频器波形测试方案

在整个过程中，逆变器有三个主要电路 -- 整流器电路、滤波电路和逆变器电路。经过整流和滤波后，市电首先变为直流电，控制系统与IGBT之间的逆变器为PWM调制信号。实际过程中，还包含制动电路，用于吸收负载端的电冲击。

本次介绍的变频器波形测试将由福禄克MDA550变频电机分析仪和模拟试验台进行测量。

输入部分的波形测试接近电能质量。我们可以从电压值的比较和谐波分析开始。

作为一种典型的非线性负载，电流谐波的产生是客观存在的，可以通过谐波分析函数来观察谐波分量。

如果总谐波失真率超过6%，则可能存在潜在问题。识别主谐波时间，均匀谐波含量过高可能意味着整流器故障。

电压直流电平 (DC电平) 用于检查内部直流母线的值和稳定性以及功率反馈和制动的影响。除IGBT外，电压通常为RMS线电压的1.31 ~ 1.41倍。

交流转换为直流后，支流总线包含轻微的交流分量，波纹形状取决于交流到直流的原理。如果纹波峰值不规则，其中一个整流器可能会出现故障。

超过40V的纹波电压可能是由电容器故障引起的，或者对于所连接的电机和负载，驱动额定值可能太低。

逆变器输出PWM电压调制信号。福禄克MDA550的相应功能可以测试相对相位的高压峰值，并检查dV/dt读数指示的开关脉冲梯度是否在电机绝缘规格范围内。

高压峰值可能会损坏电机绝缘和驱动输出电路，并导致驱动系统跳闸。超过标称电压的50% 是一个严重的问题。

该测试可以相对检测开关频率，并识别可能损坏电机绝缘的高压接地峰值。相对总线端也可用于测量开关频率，识别IGBT问题，或检查信号是否上下浮动以指示系统接地问题。

交流电机设计用于恒定强度磁场 (磁通量)。磁场强度与电压 (V) 与频率 (Hz) 或V/Hz之比成比例。您可以检查V/Hz是否在电机的指定范围内。

• 如果V/Hz过高，则电机可能过热

• 如果V/Hz过低，则电机可能损失转矩

• 频率稳定但电压不稳定表明直流总线出现问题

• 频率不稳定但电压稳定则表面IGBT出现问题

• 频率和电压都不稳定则表明控速电路出现问题

电机输入测量，用于确定反射电压的影响。

当超限制远高于驱动输出测量值时，这是由于反射所致。原因可能是长电缆的等级不正确或连接松动。

之前，我们常说的过冲电压，又称反射电压，即出自于此。

与以前的逆变器输出相比，电机输入的峰值明显高于前者。这实际上是导致电机转弯短路烧毁的罪魁祸首。

明确这些，类似的事故分析可以明确。也就是说，该峰值电压是否突破电机的匝间绝缘电压值。

如果超过，则是前者的驱动端问题，可以通过电抗器、电缆更换或高绝缘电机更换来解决。

 最后介绍下本次测试仪器——福禄克MDA系列