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功率電感:變頻器的維護和保養(yǎng)(下)

2016/7/21

  4.5電解電容器的檢測

  用MF47型萬用表測量時,應針對不同容量的電解電容器選用萬用表合適的量程。根據經驗,一般情況下,47μF以下的電解電容器可用R×1K檔測量,大于47μF的電解電容器可用R×100檔測量。

  將萬用表紅表筆接電容器負極,黑表筆接正極,在剛接觸的瞬間,萬用表指針即向右偏轉較大幅度,接著逐漸向左回轉,直到停在某一位置(返回無窮大位置)。此時的阻值便是電解電容器的正向漏電阻。此值越大,說明漏電流越小,電容器性能越好。然后,將紅、黑表筆對調,萬用表指針將重復上述擺動現(xiàn)象。但此時所測阻值為電解電容器的反相漏電阻,此值略小于正向漏電阻。即反相漏電流比正向漏電流要大。實際使用經驗表明,電解電容器的漏電阻一般應在幾百千歐以上,否則將不能正常工作。

  在測試中,若正向、反相均無充電現(xiàn)象,即表針不動,則說明電容器容量消失或內部短路;如果所測阻值很小或為零,說明電容器漏電大或已擊穿損壞,不能再使用。

  在路測試:在路測試電解電容器只宜檢查嚴重漏電或擊穿的故障,輕微漏電或小容量電解電容器測試的準確性很差。在路測試還應考慮其它元器件對測試的影響,否則讀出的數值就不準確,會影響正常判斷。電解電容器還可以用電容表來檢測兩端之間的電容值,以判斷電解電容器的好壞。

  4.6電感器和變壓器簡易測試

  (1)電感器的測試

  用MF47型萬用表電阻檔測試電感器阻值的大小。若被測電感器的阻值為零,說明電感器內部繞組有短路故障。注意操作時一定要將萬用表調零,反復測試幾次。若被測電感器阻值為無窮大,說明電感器的繞組或引出腳與繞組接點處發(fā)生了斷路故障。

  (2)變壓器的簡易測試

  絕緣性能測試:用萬用表電阻檔R×10K分別測量鐵心與一次繞組、一次繞組與二次繞組、鐵心與二次繞組之間的電阻值,應均為無窮大。否則說明變壓器絕緣性能不良。

  測量繞組通斷:用萬用表R×1檔,分別測量變壓器一次、二次各個繞組間的電阻值,一般一次繞組阻值應為幾十歐至幾百歐,變壓器功率越小電阻值越大;二次繞組電阻值一般為幾歐至幾百歐,如某一組的電阻值為無窮大,則該組有斷路故障。

  注意:這種測量方法只是一種比較粗略的估測,有些繞組匝間絕緣輕微短路的變壓器是檢測不準的。

  4.7電阻器的阻值簡易測試

  在路測量電阻時要切斷線路板電源,要考慮電路中的其它元器件對電阻值的影響。如果電路中接有電容器,還必須將電容器放電。萬用表表針應指在標度尺的中心部分,讀數才準確。

  4.8貼片式元器件

  (1)貼片式元器件種類

  變頻器電子線路板現(xiàn)在大部分采用貼片式元器件也稱為表面組裝元器件,它是一種無引線或引線很短的適于表面組裝的微小型電子元器件。貼片式元器件品種規(guī)格很多,按形狀分可分為矩形、圓柱形和異形結構。按類型可分為片式電阻器、片式電容器、片式電感器、片式半導體器件(可分為片式二極管和片式三極管)、片式集成電路。

  (2)貼片式元器件的拆、焊

  用35W內熱式電烙鐵,配長壽命耐氧化尖烙鐵頭。將烙鐵頭上粘的殘留物擦干凈,僅剩有一層薄薄的焊錫。兩端器件的貼片式元器件拆卸、焊接操作比較容易。貼片式集成電路引腳細且多、引腳間距小,周圍元器件排列緊湊,拆裝不易。它們的拆卸和焊接,在沒有專用工具的條件下是有一定難度的,在此著重介紹貼片式集成電路的拆卸、焊接操作。

  (3)拆卸方法

  如已判斷出集成電路塊損壞,用裁紙刀將引腳齊根切斷,取下集成電路塊。注意切割時刀頭不要切到線路板上。然后,用鑷子夾住斷腳,用尖頭烙鐵溶化斷腳上的焊錫,將斷腳逐一取下。

  (4)焊接方法

  焊接前,先用酒精將拆掉集成電路塊的線路板銅萡上的多余焊錫及臟東西清理干凈,將集成電路塊的引腳涂上酒精松香水,并將引腳搪上一層薄錫。然后,核對好集成電路引腳位置,將集成電路塊放在待焊的線路板上,輕壓集成電路塊,用電烙鐵先焊集成電路塊四個角上的引腳,將集成電路塊固定好,再逐一對其它各引腳進行焊接。為了保證焊接質量,焊接時,好使用細一些的焊錫絲,如0.6㎜焊錫絲,焊出來的效果好一些。

  變頻器是運動控制系統(tǒng)中的功率變換器-變頻發(fā)展分析

  變頻器是運動控制系統(tǒng)中的功率變換器。當今的運動控制系統(tǒng)是包含多種學科的技術領域,總的發(fā)展趨勢是:驅動的交流化,功率變換器的高頻化,控制的數字化、智能化和網絡化。因此,變頻器作為系統(tǒng)的重要功率變換部件,提供可控的高性能變壓變頻的交流電源而得到迅猛發(fā)展。

  經歷大約30年的研發(fā)與應用實踐,隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應用以及控制技術的發(fā)展,變頻器的性能價格比越來越高,體積越來越小,而廠家仍然在不斷地提高可靠性實現(xiàn)變頻器的進一步小型輕量化、高性能化和多功能化以及無公害化而做著新的努力。變頻器性能的優(yōu)劣,一要看其輸出交流電壓的諧波對電機的影響,二要看對電網的諧波污染和輸入功率因數,三要看本身的能量損耗(即效率)如何?這里僅以量大面廣的交—直—交變頻器為例,闡述它的發(fā)展趨勢:

  1、主電路功率開關元件的自關斷化、模塊化、集成化、智能化,開關頻率不斷提高,開關損耗進一步降低。

  2、變頻器主電路的拓撲結構方面:

  變頻器的網側變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器,而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負載側變流器對低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器,而對中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對于四象限運行的傳動,為實現(xiàn)變頻器再生能量向電網回饋和節(jié)省能量,網側變流器應為可逆變流器,同時出現(xiàn)了功率可雙向流動的雙PWM變頻器,對網側變流器加以適當控制可使輸入電流接近正弦波,減少對電網的公害。目前,低、中壓變頻器都有這類產品。

  3、脈寬調制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調制(SPWM)控制、消除指定次數諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制(磁鏈跟蹤控制)。

  4、交流電動機變頻調整控制方法的進展主要體現(xiàn)在由標量控制向高動態(tài)性能的矢量控制與直接轉矩控制發(fā)展和開發(fā)無速度傳感器的矢量控制和直接轉矩控制系統(tǒng)方面。

  5、微處理器的進步使數字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向:運動控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng),特別是交流電動機高性能的控制需要存儲多種數據和快速實時處理大量信息。近幾年來,國外各大公司紛紛推出以DSP(數字信號處理器)為基礎的內核,配以電機控制所需的外圍功能電路,集成在單一芯片內的稱為DSP單片電機控制器,價格大大降低,體積縮小,結構緊湊,使用便捷,可靠性提高。DSP和普通的單片機相比,處理數字運算能力增強10~15倍,以確保系統(tǒng)有更優(yōu)越的控制性能。

  數字控制使硬件簡化,柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性,可實現(xiàn)復雜控制規(guī)律,使現(xiàn)代控制理論在運動控制系統(tǒng)中應用成為現(xiàn)實,易于與上層系統(tǒng)連接進行數據傳輸,便于故障診斷加強保護和監(jiān)視功能,使系統(tǒng)智能化(如有些變頻器具有自調整功能)。

  6、交流同步電動機已成為交流可調傳動中的一顆新星,特別是永磁同步電動機,電機獲得無刷結構,功率因數高,效率也高,轉子轉速嚴格與電源頻率保持同步。同步電機變頻調速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類。自控變頻同步電機在原理上和直流電機極為相似,用電力電子變流器取代了直流電機的機械換向器,如采用交—直—交變壓變頻器時叫做“直流無換向器電機”或稱“無刷直流電動機(BLDC)”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機調速系統(tǒng)有轉子位置傳感器,現(xiàn)正開發(fā)無轉子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機的他控變頻方式也可采用矢量控制,其按轉子磁場定向的矢量控制比異步電機簡單。

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