
图1 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,如图2所示。

图2 驱动逆变器工作的PWM信号
3 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,如图3所示。

图3 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(X9,X11,X13)连至功率板上对应的门极插槽 (X9,X11,X13),如图4所示。

图4 GS1的3个门极接头(X9,X11,X13)连至功率板上对应的门极插槽(X9,X11,X13)
(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flukeview4.2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-12V左右,以使IGBT截止,如图5所示。

图5 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733.7Hz),如图6所示。

图6 每相上下半桥的SPWM波的调制频率(0Hz时)
(5)供给变频400V交流电源,调节给定频率至50Hz,观察PWM 输出电压波形,如图7所示,从该波形可以看出纹波比较少,输出比较稳定。

图7 PWM 输出电压波形(50Hz)
(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,以图表8为示例。
核心器件: FLUKE192B

Waveform1 Waveform2 Waveform3
图8
4结束语
以上波形全部在Fluke独特的‘即触即测’(Connect-and –ViewTM)自动触发模式下测试的,方便快捷。另外还可以用该示波器的‘万用表’功能对变频器的整流桥二极管和逆变桥IGBT进行精确测量,限于篇幅在此不再赘述。
参考资料:
[1] 曾毅等. 调速控制系统的设计与维护. 山东科学技术出版社, 2002年1月。
[2] VACON Drives Co.,Ltd. CX User manual. Finland.
[3] Fluke 电气电子测试工具样本。