专利名称：电压型逆变器脉冲单元离线检测装置的制作方法
技术领域：
电压型逆变器脉冲单元离线检测装置技术领域:本实用新型涉及一种电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，属于电气控制技术领域。
背景技术：
:异步电动机调速一般采用变频调速系统，由于在调速时转差功率不变，其在异步电动机调速系统中的效率最高，调速性能也最好，目前工厂大部分调速系统都采用变频调速。而变频装置是变频调速系统的主要设备，目前大型工厂都采用集中整流，将交流电源通过整流器变成直流，再通过逆变器将直流变换为可控频率的交流。逆变器主要有控制单元、脉冲输出单元、信号检测单元和逆变主回路组成，而判断电压型逆变器的状态主要包含两个方面:一方面是逆变器的脉冲单元能否正常输出功率管导通与关断的控制信号，这可以用来判断逆变系统控制单元的好坏；另一方面，如果逆变器的脉冲信号能正常输出，再判断功率管的好坏。通常情况下，在逆变器发生故障的时候，只能在线运行检测逆变器的状态，无法快速判断故障原因并有可能导致现场设备的损坏或逆变单元器件的更大面积的破坏，如脉冲输出信号的紊乱，可能导致多组桥臂晶体管的损坏；而如果晶体管的损坏可能导致进线开关、控制单元或现场设备的严重毁坏。据申请人了解，专利号为CN200610110838.1的电动机控制器及其控制方法和逆变器错误检测设备，其通过分路电阻器两端之间的电压值小于预定第一参考值时，确定逆变器的错误，但不能具体判断故障的具体位置和原因。专利号为CN200810213464.5的具有电压异常检测电路的直流交流逆变器基片，只是检测电压异常信号，没有给出具体判断的方法。专利号为CN201010135717.9的逆变器功率管开路故障的在线检测装置及检测方法，只能判断在线状态下功率管开路故障，不能判断脉冲单元的故障情况。专利号为CN94103013.X的逆变器系统故障检测装置，主要通过逆变器的控制系统电流计算来判断逆变器电流控制子系统异常。而本发明的专利是通过离线的电压型逆变器脉冲单元状态检查装置来判断脉冲单元和功率管的好坏，并通过离线状态模拟现场实际状态来确保逆变器故障影响不会进一步扩大，再次损坏其它部件。实用新型内容:本实用新型的目的是针对上述存在的问题提供一种电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，快速就判断故障和解决故障提供的检测手段，提高设备检修效率。上述的目的通过以下的技术方案实现:电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，包括隔离变压器，所述的隔离变压器连接电气开关，所述的电气开关连接整流变换电路，所述的整流变换电路分别连接门极驱动隔离电路和逆变器，所述的逆变器连接负载单元，所述的负载单元和所述的门极驱动隔离电路都与示波器连接。所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，所述的整流变换电路与所述的逆变器之间设置隔离开关。所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，所述的整流变换电路包括整流电路，所述的整流电路连接滤波电路，所述的滤波电路连接DC-DC直流变换电路。所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，所述的门极驱动隔离电路包括门极驱动信号隔离板，所述的门极驱动信号隔离板上具有门极驱动测量端子。所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，所述的负载单元为星型或者三角形负载。有益效果:本实用新型能够快速就判断故障和解决故障提供的检测手段，提高设备检修效率。为了使得信号采集系统可以采集到逆变器门极驱动信号，同时不影响系统的正常工作，特此为制作一块门极驱动信号隔离板，由于信号隔离板输入输出之间互相隔离，且电信号传输具有单向性的特点，减少对逆变器脉冲信号的干扰，提高了整个检测装置的抗干扰能力。由于逆变器进行离线状态检测，需要模拟现场的工作状况，并且输入电源的功率较小，特制作一个电阻箱来模拟现场设备，通过电阻端子的连接可连接成三角形或星型负载，同时可以通过电阻的串联或并联来改变负载的大小。为了采集信号并进行显示和波形分析，可采用笔录仪或示波器，也可以采用可编程HMI显示器来进行信号采集和显示。
:图1、本实用新型的结构框图。图2、本实用新型的结构详解框图。图3、本实用新型中门极驱动隔离电路板的结构示意图。图4、本实用新型中负载单元的结构示意图。
具体实施方式
:
以下结合附图来对本实用新型做进一步说明:实施例1:如图1-2所示，首先通过隔离变压器和电气开关相连接，通过整流电路，把交流电压整流出稳定的48V电压源，同时通过DC-DC直流变换电路把48V变换成正负15V，为门极驱动隔离电路提供电源，直流48V电压源同时作为逆变器的输入，为逆变器供电。为了模拟现场电机负载，特制作一个负载单元，其主要有6个(或多个)电阻片组成，通过电阻端子的连接可连接成三角形或星型负载，同时可以通过电阻的串联或并联来改变负载的大小。通过示波器来显示驱动信号和逆变电压的波形和相位差。实施例2:实施例1所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，所述的整流变换电路与所述的逆变器之间设置隔离开关。实施例3:实施例1或者实施例2所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，所述的整流变换电路包括整流电路，所述的整流电路连接滤波电路，所述的滤波电路连接DC-DC直流变换电路。实施例4:实施例1或者实施例2所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，所述的门极驱动隔离电路包括门极驱动信号隔离板，所述的门极驱动信号隔离板上具有门极驱动测量端子。如图3所示，逆变器的三相a、b、c门极驱动信号输出端子分别与图3门极驱动隔离电路板的INa+、INa-、INb+、INb_、INc+、INc-的端子相互连接。门极驱动隔离电路板的输出端子OUTa+和OUTa-、OUTb+和OUTb-、OUTc+和OUTc-分别作为示波器(或笔录仪)3个测量通道CH1、CH2和CH3的采集信号，电阻负载端子A和C、C和G、A和G分别与3个电压互感器输入端子相互连接，电压互感器的输出作为示波器另外3个测量通道CH4、CH5和CH6的采集信号。实施例5:实施例1或者实施例2所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，所述的负载单元为星型或者三角形负载。如图4所示，负载单元中的电阻a的端子A与电阻b的端子B相连接，电阻b的端子H与电阻c的端子C相连接，电阻c的端子I与电阻a的端子G相连接，这样的连接结构就构成一个三角形负载。利用本实用新型的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置分别进行逆变器的门极驱动测试和逆变器的放电功能测试的方法如下:1.逆变器的门极驱动测试:首先让电气开关闭合，让整流变换器工作，为门极驱动隔离板提供工作电源，断开隔离开关，确保逆变器的输入直流电压为0V。把逆变器的控制模式切换到离线微机控制，并封锁网络检查功能，设定逆变器的输入电压检测UVPL为-1000，即输入电压低于0V，允许逆变器输入电压为零时也能正常工作。输入逆变器正常工作指令并使得速度给定为100%，这时门极驱动信号正常输出。设定示波器的量程为10ms，通过测量门极驱动电压的高电平幅值在+14 + 16 V范围内、低电平幅值在-11 -13 V范围内，如果测量值在正常范围内，且它们之间的相位差在120度，说明逆变器的控制系统工作正常，否则进行控制板有故障需要更换。2.逆变器的放电功能测试:首先让电气开关闭合，让整流变换器工作，为门极驱动隔离板提供工作电源，让隔离开关闭合，使得逆变器的输入直流电压为48V，示波器的CH4、CH5和CH6的探针分别接电阻负载端子A和C (U-V相)、C和G (V-W相)、G和A (W-U相)，把逆变器的控制模式切换到离线微机控制，并封锁网络检查功能，改变逆变器调节模式，使得逆变器处于开环方式运行，输入逆变器运行指令并通过示波器监测电压波形，如果检测结果是U-V相、V-W相和W-U相的幅值为48V，其它们之间相位差为120度，则逆变器的控制板和功率单元系统正常，否则功率单元有故障并需要更换。
权利要求1.一种电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，包括隔离变压器，其特征是:所述的隔离变压器连接电气开关，所述的电气开关连接整流变换电路，所述的整流变换电路分别连接门极驱动隔离电路和逆变器，所述的逆变器连接负载单元，所述的负载单元和所述的门极驱动隔离电路都与示波器连接。
2.根据权利要求1所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，其特征是:所述的整流变换电路与所述的逆变器之间设置隔离开关。
3.根据权利要求1或2所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，其特征是:所述的整流变换电路包括整流电路，所述的整流电路连接滤波电路，所述的滤波电路连接DC-DC直流变换电路。
4.根据权利要求1或2所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，其特征是:所述的门极驱动隔离电路包括门极驱动信号隔离板，所述的门极驱动信号隔离板上具有门极驱动测量端子。
5.根据权利要求1或2所述的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置，其特征是:所述的负载单元为星型或者三角形负载。
专利摘要本实用新型涉及一种电压型逆变器脉冲单元离线检测装置。针对目前在逆变器发生故障的时候，无法快速判断故障原因并有可能导致现场设备的损坏或逆变单元器件的更大面积的破坏。本实用新型的电压型逆变器脉冲单元离线检测装置包括隔离变压器，所述的隔离变压器连接电气开关，所述的电气开关连接整流变换电路，所述的整流变换电路分别连接门极驱动隔离电路和逆变器，所述的逆变器连接负载单元，所述的负载单元和所述的门极驱动隔离电路都与示波器连接。本实用新型用于快速就判断故障和解决故障提供的检测手段，提高设备检修效率。
文档编号G01R31/00GK203025264SQ20122068348
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者严加根, 赵朝霞, 廖国斌, 汤永升, 王金华, 孙晋, 陈宗仁, 尤人美 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司