低压变频器中的温升及其试验方法

文章摘要： 图4中: D:电动机; F:直流发电机; A1:输入电流表; A2:输出电流表; A3:直流发电机输出电流表; V1:输入电压表; V2:输出电压表; V3:直流发电机输出电压表。 采用模拟法就是电动机为变频器的负载并通过连接轴驱动直流发电机，三相交流逆变装置将直流发电机发出的电能回馈给电网。通过调节直流发电机的励磁改变变频器负荷的大小，整个试验过程操作简单使用方便，损耗的能量最小。这种方法不适于矢量变频器零转速及低转速的试验，因为直流电压过低时会逆变失败。另外逆变器为非正弦波时会对电网有谐波干扰。对机组试验设备有如下要求:电动机与直流发电机同轴连接组成发电机

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图4中: D:电动机;  F:直流发电机;  A1:输入电流表;  A2:输出电流表;  A3:直流发电机输出电流表;
      V1:输入电压表;  V2:输出电压表;  V3:直流发电机输出电压表。
    采用模拟法就是电动机为变频器的负载并通过连接轴驱动直流发电机，三相交流逆变装置将直流发电机发出的电能回馈给电网。通过调节直流发电机的励磁改变变频器负荷的大小，整个试验过程操作简单使用方便，损耗的能量最小。这种方法不适于矢量变频器零转速及低转速的试验，因为直流电压过低时会逆变失败。另外逆变器为非正弦波时会对电网有谐波干扰。对机组试验设备有如下要求:电动机与直流发电机同轴连接组成发电机组;电动机的额定电压及容量要与变频器匹配;直流发电机的容量不低于电动机容量的110%。

5.3 试验仪器的选择
    (1) V:电压表，A:电流表应采用可以测量真有效值的表记。对于测量仪表不仅有准确度要求外，测量变频器的输出电压、电流还必须如实记录下基波的有效成分，否则会给测量带来很大的误差，影响温升及其它参数测量的准确性。其表记最好经过频谱分析仪的校核(如1905a)。
    (2) 可以观测到的部位可采用远红外测试仪进行温度测量。将远红外测试仪按照说明书上的距离要求对需要测试的部位进行测试，远红外测试仪要正对测试点，读取远红外测试仪上显示的读数，减去环境温度即为温升值。
    (3) 热电偶
    不易观测到的部位应采用热电偶测量，将热电偶粘贴在要测试部位，注意此处使用的热电偶应能承受与变频器一致的额定电压(带电部位的测量需要与热电偶电隔离)，将热电偶两端产生的热电势通过直流电压表读取，对照热电势和温升的分度表写出温升值。
    (4) 热敏电阻
    变频器各部位温升的测试也可用热敏电阻。例如IGBT产生的温度透过散热片传至紧贴其上的负温度系数热敏电阻,该电阻阻值的变化间接反映了IGBT的温度变化，温度/阻值详见热敏电阻温度分度表。

5.4 环境条件要求
    周围空气温度在+10℃~+40℃之间，测量时至少用两个温度计，均匀分布在被试电器的周围，放置在被试电器高度的0.5m处离开被试电器的距离约1m。

5.5 试验电流的要求
    各相电流平均值应≥试验电流值，但L2相电流值不得小于试验电流值，每相电流与平均电流之差不得大于＋5%。

5.6 温升测量的要求
    进行温升试验时，所有的电器像正常工作那样闭合，控制电路应带电。用于温升测量的电流互感器至少为0.2级，测量用的电流表至少为0.5级，且测量时各回路电流表的指示值为全量程的2/3以上(电流表指针占满刻度的2/3以上)。

5.7 测量方法
    变频器处于规定的通风和散热条件下，输入电压为额定电压，装置输出为额定电流，测试其主要部件温升。(如散热器、IGBT、整流桥、直流母线等)。用测量仪器进行温度测量，试验时间一般不低于4h，每隔30min做一次试验温升值记录，如果温度的变化速率小于1℃/h,则认为温升已达稳定值。

5.8 试验判定
    其测试结果应符合附表的要求及生产厂提供的技术数据。整流桥、IGBT的温升极限可以是规定点(如外壳)的最高温升，也可以是等效结温，由制造厂决定。


6  结束语
    事实证明凡经试验验证符合标准要求，并通过长时间考核的变频器投运以后，都会有很高的可靠性。所以了解变频器的发热原因，并对其进行温升考核是提高变频器使用寿命的重要前提。

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