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如何测量从变频器到电机的输出电压

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在故障排除VFD问题时,学习测量输出电压的5个步骤

当故障排除电机/驱动系统中的电信号时,请考虑输入与输出。变频驱动器(VFD)将恒定电压和频率的输入电源转换为可以改变以控制电机转矩的电压和频率范围。输入端的故障排除从测试电源和电源开始。

电机/驱动系统分为三个部分

步骤1:测量直流母线电压

  • 测量直流母线电压通过+和-端子使用电机驱动分析仪数字万用表。
  • 确保分析仪和仪表的额定值适当,以测量电压水平。
测量正负两端的直流母线电压

直流母线电压相对于市电输入的峰值电压。注意事项:

  • 直流母线电压是rms线电压的1.414倍(例如,对于480V交流驱动器,直流母线应该是~678V直流。
  • 直流电压值过低会导致驱动器跳闸。究其原因,可能是市电输入电压过低,或输入正弦波因平顶而失真。
  • 如果纹波的峰值具有不同的重复电平,则其中一个整流二极管可能出现故障(这与负载有关)。40V以上的纹波电压可能是由电容器故障或驱动额定值对于连接的电机和负载太小引起的。

步骤2:测量电压和不平衡

  • 使用带有V PWM功能的电机驱动分析仪连接在三个电机端子之间。
  • 将范围读数与驱动器的显示值进行比较。
  • 驱动器和电机端子之间的电压降不应超过3%。
  • 失衡大于2%就是有问题了。
  • 使用电机驱动分析仪检查电机电压在三个输出相位之间的不平衡。
  • 测量每个端子上的电压,并记录每个测量的电压,以便下一步使用。
  • 在满载时测量电压不平衡。
测量每个端子上的电压

步骤3:测量电流不平衡

  • 在三个驱动输出端子上分别使用带电流钳的电机驱动分析仪测量每个端子上的电流。
测量每个端子上的电流

由于电流测量将在高能、电噪声环境中进行,请务必使用合适的电流钳。如果你的测试设置不能自动评估失衡,手动计算电压不平衡。

不平衡水平不应超过10%。

  • 电压不平衡每1%,电机电流不平衡就会达到3 ~ 4%。
  • 如果电压不平衡很低,那么过度的电流不平衡可能表明电机绕组短路或相短路到地。
  • 一般情况下,三相电机电流不平衡不应超过10%。
  • 电压不平衡会导致电流不平衡。
  • 如果电压不平衡在可接受的范围内,则检测到任何过大的电流不平衡都可能表明电机绕组短路或其中一个相短路到地。

第四步:伏特/赫兹比

电压与频率的比值,以赫兹为单位,决定了交流感应电机产生的转矩量。

  • 使用带有V脉宽调制选项的数字万用表,其中V脉宽调制反映基频的振幅,或使用电机驱动分析仪。
  • 用电流钳测量频率。(460V的电机应该是7.6,230V的电机应该是3.8。)
测量频率

第五步:输出反射

反射是由于阻抗不匹配或电流传输路径的变化而发生的。

  • 使用连接到电机端子的电机驱动分析仪
  • 输出反射显示广泛的波形,振幅和持续时间。
  • 根据经验,50%标称电压的反射或瞬变是有问题的。

结论故障排除VFD问题

要确定电机驱动故障的根本原因,需要系统地在系统的关键点上进行测试和测量。具体而言,对于电源,区分电源输入和输出,并在每个输入和输出上应用不同的测量技术和评估标准。有了一些知识,这些测量可以指导故障排除找到真正的根本原因,使系统尽快恢复正常。