答:变频器作为一种智能调速装置以其多用途、高可靠性和明显的节电效果迅速广泛 地应用于各种马达控制上,如冶金、造纸、电子产品装配等生产线。生产当中变频器内部 一旦发生故障尤其是板件级故障,单凭经验有时很难去判断,这时候有必要借助高性能的 测试仪器进行分析。Fluke192B便携式万用示波器集示波器、万用表、无纸记录仪于一 体,并且具有60 MHz的带宽,是现代电力电子装置的较为理想的测试和维护工具。

(1)通用变频器工作原理:

通用变频器采用了先把频率、电压都固定的交流电整流成直流电,再把直流电逆变成 频率、电压都连续可调的三相交流电,即交—直—交方式。所谓“通用”,包含着两方面的 含义:一是可以和通用的笼型异步电动机配套使用;二是具有多种可供选择的功能,适用 于各种不同性质的负载。图3-17绘出了一种典型的数字控制通用变频器—异步电动机 调速系统原理图。

图3-17 典型的数字控制通用变频器—异步电动机调速系统原理图

现代PWM变频器的控制电路大都是以微处理器为核心的数字电路,其功能主要是 接受各种设定信息和指令,再根据它们的要求形成驱动逆变器工作的PWM信号。

(2) Fluke 192B万用示波表检测分析变频器逆变(UI)部分的门极PWM驱动信号 以及输出电压波形:(以芬兰VACON CX系列变频器为例)

①首先将专用的门极适配器(GS1)连接至示波器的CH-A。

②再将GS1的3个门极接头(×9,×11,×13)连至功率板上对应的门极插槽(×9, ×11,×13)。

③用DC power supply给待测功率板和控制板供电,连接示波器至PC,通过fluke- view4.2监视软件观察U、V、W相的SPWM波。当DC-link的电压达到额定值时,IGBT 的三相上下半桥的门极电压应为—12 V左右,以使IGBT截止,如图3-18所示:

图3-18 IGBT截止的门极电压

④然后使其运行在0Hz,观察每相上下半桥的SPWM波的调制频率是否正常(不 同的功率板此频率不同,此板显示为733.7 Hz),如图3-19所示:

图3-19 每相上下半桥的SPWM波的调制频率(0 Hz)

⑤供给变频400 V交流电源,调节给定频率至50 Hz,观察PWM输出电压波形,如 图3-20所示,从该波形可以看出纹波比较少,输出比较稳定。

图3-20 PWM输出电压波形(50 Hz)

⑥最后,利用Flukeview4.2提供的测试报告应用宏(Qreport Macro)模板自动生成 一份极具价值的测试分析报告,以图3-21为示例。

图3-21 应用宏(Qreport Macro)模板自动生成分析报告