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1 引言
目前，我國電機(jī)的總裝機(jī)容量已達(dá)4億kW，年耗電量占全國用電量的近60％，但我國電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的能源利用率卻非常低，基本上要比國外平均水平低20％，70％的電機(jī)只相當(dāng)于國際20世紀(jì)50年代的技術(shù)水平，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)能效比國外低20％左右。變頻器自20世紀(jì)60年代問世，到20世紀(jì)80年代在主要工業(yè)化國家已廣泛使用。20世紀(jì)90年代以來，在我國隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的加強(qiáng)，變頻器的應(yīng)用也越來越普及，作為一種智能調(diào)速裝置以其多用途、高可靠性和明顯的節(jié)電效果迅速廣泛地應(yīng)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。生產(chǎn)當(dāng)中變頻器內(nèi)部一旦發(fā)生故障尤其是板件級故障，現(xiàn)場維護(hù)人員單憑經(jīng)驗(yàn)有時很難去判斷，這時候有必要借助高性能的測試儀器進(jìn)行分析。Fluke192B便攜式萬用示波器集示波器、萬用表、無紙記錄儀于一體，具有足夠的帶寬（60MHz），是包括變頻器在內(nèi)的現(xiàn)代電力電子裝置的理想測試維護(hù)和故障診斷工具。
2 通用變頻器工作原理
通用變頻器采用了先把頻率、電壓都固定的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 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
現(xiàn)代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，如圖2所示。
圖2 驅(qū)動逆變器工作的PWM信號
3 Fluke 192B萬用示波表檢測分析變頻器逆變（UI）部分的門極PWM驅(qū)動信號以及輸出電壓波形。
（1 ） 首先將專用的門極適配器（GS1）連接至示波器的CH-A，如圖3所示。
（2）再將GS1的3個門極接頭（X9，X11，X13）連至功率板上對應(yīng)的門極插槽 （X9,X11,X13），如圖4所示。
圖4 GS1的3個門極接頭（X9，X11，X13）連至功率板上對應(yīng)的門極插槽（X9,X11,X13）
（3）用DC power supply給待測功率板和控制板供電，連接示波器至PC,通過flukeview4.2監(jiān)視軟件觀察U、V、W相的SPWM波。當(dāng)DC-link的電壓達(dá)到額定值時，IGBT的三相上下半橋的門極電壓應(yīng)為-12V左右，以使IGBT截止，如圖5所示。
（4）然后使其運(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（不同的功率板此頻率不同，此板顯示為733.7Hz），如圖6所示。
（5）供給變頻400V交流電源，調(diào)節(jié)給定頻率至50Hz,觀察PWM 輸出電壓波形，如圖7所示,從該波形可以看出紋波比較少，輸出比較穩(wěn)定。
（6）最后，利用Flukeview4.2提供的測試報告應(yīng)用宏（Qreport Macro）模板自動生成一份極具價值的測試分析報告，以圖表8為示例。
4結(jié)束語
以上波形全部在Fluke獨(dú)特的‘即觸即測’（Connect-and –ViewTM）自動觸發(fā)模式下測試的，方便快捷。另外還可以用該示波器的‘萬用表’功能對變頻器的整流橋二極管和逆變橋IGBT進(jìn)行精確測量，限于篇幅在此不再贅述。
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