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泰克示波器在变频驱动行业的应用测试方案

发布日期:2022-10-28     作者: 西安安泰测试     浏览数:6   

  一、需求与现状

  在当今的电机驱动行业,变频调速变得越来越流行。由于具有调速范围更宽、没有开机的浪涌电流、功率因数和效率更高等诸多优点,变频调速在电力拖动、变频驱动和数控领域得到了广泛的使用。特别是在节能减排的大环境下,设计高效可靠的变频驱动系统,成为很多工程师的重要工作内容。

  变频调速系统有如此多的优点,但设计一个高效可靠的驱动系统并不容易。工程师有很多设计需求:

  ·观测驱动输出电压波形和 PWM 变化规律;

  ·测量负载变动时驱动电流的变化情况;

  ·捕捉由于各种原因造成的电机端子处的过电压;

  ·了解驱动电压波形变化特性,以便选择合适的滤波和补偿措施。

  泰克示波器在变频驱动行业的应用测试方案

  图一. 典型的变频驱动原理电路

  同时,对于驱动器内部,工程师需要:

  ·了解 IGBT 的输出信号的质量;

  ·降低 IGBT 损耗和安全工作区验证;

  ·捕捉由于供电系统的电压波动造成系统“脱扣”问题

  二、解决方案

  解决这些问题,示波器无疑是最佳选择,但普通的示波表往往不能胜任这些工作。首先示波表虽然有电池供电浮地测量的优点,但有限的存储长度无法高精度地捕获一个工频周期的全部信号。虽然有些示波器有较长的存储长度,但由于内存复用和波形管理的问题,实际使用时要么无法捕获预期长度的波形,要么在繁多的波形中无法发现工程师感兴趣的问题点。

  泰克示波器在变频驱动行业的应用测试方案

  图二. 蓝色电压信号的过冲被自动查找并标记出

  泰克示波器的DPO3000/4000是解决这些设计难题的利器:

  ·每通道独立的5M/10M存储器,可以在 500Ms/s 高采样率下捕获一个工频周期波形变化

  ·独有的波形导航功能可以快速的定位偶然发生的过电压位置

  ·通过标配的数学运算功能,可以完成之前专用高带宽功率分析仪才能进行的功率测量

  ·配合功率分析模块或可变低通滤波功能,可以直接测量出电压PWM信号的脉宽变化规律

  ·独有的电源分析功能,可以分析出IGBT的损耗和安全工作区。

  泰克示波器在变频驱动行业的应用测试方案

  图三.使用可变低通滤波,得到浅黄色波形为 PWM 电压信 号的脉宽趋势变化曲线

  泰克示波器在变频驱动行业的应用测试方案

  三、典型配置

  DPO3000/DPO4000 示波器+P5205+TCP0030+DPO3PWR +TPC-BNC

  说明:

  DPO3000/DPO4000示波器均可,建议选择带宽300MHz以上

  可选高压差分探头:P5210,P5205,P5200

  可选电流探头:TCP0030,TCP0150,TCPA300电流测试系统,TCPA400电流测试系统,A621,A622

  如果电流较大,请参考电流探头选型指南选择其它电流探头。

  四、方案比较:

  泰克示波器在变频驱动行业的应用测试方案

         以上由安泰测试整理发布。更多关于泰克示波器的测试应用方案,欢迎咨询安泰测试:http://www.agitek.com.cn