專利名稱：電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域:本實(shí)用新型涉及一種電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，屬于電氣控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
:異步電動機(jī)調(diào)速一般采用變頻調(diào)速系統(tǒng)，由于在調(diào)速時轉(zhuǎn)差功率不變，其在異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的效率最高，調(diào)速性能也最好，目前工廠大部分調(diào)速系統(tǒng)都采用變頻調(diào)速。而變頻裝置是變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要設(shè)備，目前大型工廠都采用集中整流，將交流電源通過整流器變成直流，再通過逆變器將直流變換為可控頻率的交流。逆變器主要有控制單元、脈沖輸出單元、信號檢測單元和逆變主回路組成，而判斷電壓型逆變器的狀態(tài)主要包含兩個方面:一方面是逆變器的脈沖單元能否正常輸出功率管導(dǎo)通與關(guān)斷的控制信號，這可以用來判斷逆變系統(tǒng)控制單元的好壞；另一方面，如果逆變器的脈沖信號能正常輸出，再判斷功率管的好壞。通常情況下，在逆變器發(fā)生故障的時候，只能在線運(yùn)行檢測逆變器的狀態(tài)，無法快速判斷故障原因并有可能導(dǎo)致現(xiàn)場設(shè)備的損壞或逆變單元器件的更大面積的破壞，如脈沖輸出信號的紊亂，可能導(dǎo)致多組橋臂晶體管的損壞；而如果晶體管的損壞可能導(dǎo)致進(jìn)線開關(guān)、控制單元或現(xiàn)場設(shè)備的嚴(yán)重毀壞。據(jù)申請人了解，專利號為CN200610110838.1的電動機(jī)控制器及其控制方法和逆變器錯誤檢測設(shè)備，其通過分路電阻器兩端之間的電壓值小于預(yù)定第一參考值時，確定逆變器的錯誤，但不能具體判斷故障的具體位置和原因。專利號為CN200810213464.5的具有電壓異常檢測電路的直流交流逆變器基片，只是檢測電壓異常信號，沒有給出具體判斷的方法。專利號為CN201010135717.9的逆變器功率管開路故障的在線檢測裝置及檢測方法，只能判斷在線狀態(tài)下功率管開路故障，不能判斷脈沖單元的故障情況。專利號為CN94103013.X的逆變器系統(tǒng)故障檢測裝置，主要通過逆變器的控制系統(tǒng)電流計(jì)算來判斷逆變器電流控制子系統(tǒng)異常。而本發(fā)明的專利是通過離線的電壓型逆變器脈沖單元狀態(tài)檢查裝置來判斷脈沖單元和功率管的好壞，并通過離線狀態(tài)模擬現(xiàn)場實(shí)際狀態(tài)來確保逆變器故障影響不會進(jìn)一步擴(kuò)大，再次損壞其它部件。實(shí)用新型內(nèi)容:本實(shí)用新型的目的是針對上述存在的問題提供一種電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，快速就判斷故障和解決故障提供的檢測手段，提高設(shè)備檢修效率。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，包括隔離變壓器，所述的隔離變壓器連接電氣開關(guān)，所述的電氣開關(guān)連接整流變換電路，所述的整流變換電路分別連接門極驅(qū)動隔離電路和逆變器，所述的逆變器連接負(fù)載單元，所述的負(fù)載單元和所述的門極驅(qū)動隔離電路都與示波器連接。所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，所述的整流變換電路與所述的逆變器之間設(shè)置隔離開關(guān)。所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，所述的整流變換電路包括整流電路，所述的整流電路連接濾波電路，所述的濾波電路連接DC-DC直流變換電路。所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，所述的門極驅(qū)動隔離電路包括門極驅(qū)動信號隔離板，所述的門極驅(qū)動信號隔離板上具有門極驅(qū)動測量端子。所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，所述的負(fù)載單元為星型或者三角形負(fù)載。有益效果:本實(shí)用新型能夠快速就判斷故障和解決故障提供的檢測手段，提高設(shè)備檢修效率。為了使得信號采集系統(tǒng)可以采集到逆變器門極驅(qū)動信號，同時不影響系統(tǒng)的正常工作，特此為制作一塊門極驅(qū)動信號隔離板，由于信號隔離板輸入輸出之間互相隔離，且電信號傳輸具有單向性的特點(diǎn)，減少對逆變器脈沖信號的干擾，提高了整個檢測裝置的抗干擾能力。由于逆變器進(jìn)行離線狀態(tài)檢測，需要模擬現(xiàn)場的工作狀況，并且輸入電源的功率較小，特制作一個電阻箱來模擬現(xiàn)場設(shè)備，通過電阻端子的連接可連接成三角形或星型負(fù)載，同時可以通過電阻的串聯(lián)或并聯(lián)來改變負(fù)載的大小。為了采集信號并進(jìn)行顯示和波形分析，可采用筆錄儀或示波器，也可以采用可編程HMI顯示器來進(jìn)行信號采集和顯示。


:圖1、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)詳解框圖。圖3、本實(shí)用新型中門極驅(qū)動隔離電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4、本實(shí)用新型中負(fù)載單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖來對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:實(shí)施例1:如圖1-2所示，首先通過隔離變壓器和電氣開關(guān)相連接，通過整流電路，把交流電壓整流出穩(wěn)定的48V電壓源，同時通過DC-DC直流變換電路把48V變換成正負(fù)15V，為門極驅(qū)動隔離電路提供電源，直流48V電壓源同時作為逆變器的輸入，為逆變器供電。為了模擬現(xiàn)場電機(jī)負(fù)載，特制作一個負(fù)載單元，其主要有6個(或多個)電阻片組成，通過電阻端子的連接可連接成三角形或星型負(fù)載，同時可以通過電阻的串聯(lián)或并聯(lián)來改變負(fù)載的大小。通過示波器來顯示驅(qū)動信號和逆變電壓的波形和相位差。實(shí)施例2:實(shí)施例1所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，所述的整流變換電路與所述的逆變器之間設(shè)置隔離開關(guān)。實(shí)施例3:實(shí)施例1或者實(shí)施例2所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，所述的整流變換電路包括整流電路，所述的整流電路連接濾波電路，所述的濾波電路連接DC-DC直流變換電路。實(shí)施例4:實(shí)施例1或者實(shí)施例2所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，所述的門極驅(qū)動隔離電路包括門極驅(qū)動信號隔離板，所述的門極驅(qū)動信號隔離板上具有門極驅(qū)動測量端子。如圖3所示，逆變器的三相a、b、c門極驅(qū)動信號輸出端子分別與圖3門極驅(qū)動隔離電路板的INa+、INa-、INb+、INb_、INc+、INc-的端子相互連接。門極驅(qū)動隔離電路板的輸出端子OUTa+和OUTa-、OUTb+和OUTb-、OUTc+和OUTc-分別作為示波器(或筆錄儀)3個測量通道CH1、CH2和CH3的采集信號，電阻負(fù)載端子A和C、C和G、A和G分別與3個電壓互感器輸入端子相互連接，電壓互感器的輸出作為示波器另外3個測量通道CH4、CH5和CH6的采集信號。實(shí)施例5:實(shí)施例1或者實(shí)施例2所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，所述的負(fù)載單元為星型或者三角形負(fù)載。如圖4所示，負(fù)載單元中的電阻a的端子A與電阻b的端子B相連接，電阻b的端子H與電阻c的端子C相連接，電阻c的端子I與電阻a的端子G相連接，這樣的連接結(jié)構(gòu)就構(gòu)成一個三角形負(fù)載。利用本實(shí)用新型的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置分別進(jìn)行逆變器的門極驅(qū)動測試和逆變器的放電功能測試的方法如下:1.逆變器的門極驅(qū)動測試:首先讓電氣開關(guān)閉合，讓整流變換器工作，為門極驅(qū)動隔離板提供工作電源，斷開隔離開關(guān)，確保逆變器的輸入直流電壓為0V。把逆變器的控制模式切換到離線微機(jī)控制，并封鎖網(wǎng)絡(luò)檢查功能，設(shè)定逆變器的輸入電壓檢測UVPL為-1000，即輸入電壓低于0V，允許逆變器輸入電壓為零時也能正常工作。輸入逆變器正常工作指令并使得速度給定為100%，這時門極驅(qū)動信號正常輸出。設(shè)定示波器的量程為10ms，通過測量門極驅(qū)動電壓的高電平幅值在+14 + 16 V范圍內(nèi)、低電平幅值在-11 -13 V范圍內(nèi)，如果測量值在正常范圍內(nèi)，且它們之間的相位差在120度，說明逆變器的控制系統(tǒng)工作正常，否則進(jìn)行控制板有故障需要更換。2.逆變器的放電功能測試:首先讓電氣開關(guān)閉合，讓整流變換器工作，為門極驅(qū)動隔離板提供工作電源，讓隔離開關(guān)閉合，使得逆變器的輸入直流電壓為48V，示波器的CH4、CH5和CH6的探針分別接電阻負(fù)載端子A和C (U-V相)、C和G (V-W相)、G和A (W-U相)，把逆變器的控制模式切換到離線微機(jī)控制，并封鎖網(wǎng)絡(luò)檢查功能，改變逆變器調(diào)節(jié)模式，使得逆變器處于開環(huán)方式運(yùn)行，輸入逆變器運(yùn)行指令并通過示波器監(jiān)測電壓波形，如果檢測結(jié)果是U-V相、V-W相和W-U相的幅值為48V，其它們之間相位差為120度，則逆變器的控制板和功率單元系統(tǒng)正常，否則功率單元有故障并需要更換。
權(quán)利要求1.一種電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，包括隔離變壓器，其特征是:所述的隔離變壓器連接電氣開關(guān)，所述的電氣開關(guān)連接整流變換電路，所述的整流變換電路分別連接門極驅(qū)動隔離電路和逆變器，所述的逆變器連接負(fù)載單元，所述的負(fù)載單元和所述的門極驅(qū)動隔離電路都與示波器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，其特征是:所述的整流變換電路與所述的逆變器之間設(shè)置隔離開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，其特征是:所述的整流變換電路包括整流電路，所述的整流電路連接濾波電路，所述的濾波電路連接DC-DC直流變換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，其特征是:所述的門極驅(qū)動隔離電路包括門極驅(qū)動信號隔離板，所述的門極驅(qū)動信號隔離板上具有門極驅(qū)動測量端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置，其特征是:所述的負(fù)載單元為星型或者三角形負(fù)載。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置。針對目前在逆變器發(fā)生故障的時候，無法快速判斷故障原因并有可能導(dǎo)致現(xiàn)場設(shè)備的損壞或逆變單元器件的更大面積的破壞。本實(shí)用新型的電壓型逆變器脈沖單元離線檢測裝置包括隔離變壓器，所述的隔離變壓器連接電氣開關(guān)，所述的電氣開關(guān)連接整流變換電路，所述的整流變換電路分別連接門極驅(qū)動隔離電路和逆變器，所述的逆變器連接負(fù)載單元，所述的負(fù)載單元和所述的門極驅(qū)動隔離電路都與示波器連接。本實(shí)用新型用于快速就判斷故障和解決故障提供的檢測手段，提高設(shè)備檢修效率。
文檔編號G01R31/00GK203025264SQ20122068348
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者嚴(yán)加根, 趙朝霞, 廖國斌, 湯永升, 王金華, 孫晉, 陳宗仁, 尤人美 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司