變頻器該如何正確量測

2023/09/27
你都用錯方法了嗎?如何測試變頻器?
一、變頻器簡介
變頻器被廣泛使用於各種設備,它通過改變電機的速度來驅動洗衣機、冷氣、大型工業機械設備…。
他們扮演兩個主要角色:
A、將直流電 (DC) 轉換為交流電 (AC)或是AC轉DC再轉PWM
B、改變馬達的轉速
C、省電

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延伸閱讀:



二、為什麼需要變頻器測試?
變頻器現今已在各種電氣產品、機械設備中扮演著極其重要的角色。此外,變頻器本身由極其精密的電路組成。因此,必須對它們進行徹底測試以驗證其狀況。
(延伸閱讀:變頻器的輸出電壓/電流、效率、變頻馬達扭矩、轉速的量測 )
變頻器未處於最佳狀態時,產品無法達成其原本設計的功能。因此在完成產品或機器時,製造商會檢查變頻器是否按設計運行。下圖為測量變頻器電源轉換效率的示意圖:

變頻器效率量測示意圖.jpg
三、變頻器定期測試維護的重要性
變頻器系統有很多種類型,用於控制設備或泵浦等設備(例如變頻器面板)出現故障,再進行故障排除,常造成產線停產的損失。因此定期測試是必要的,可提前發現即將發生的故障跡象。

四、變頻器的絕緣電阻測試
絕緣電阻測試用於檢查電線絕緣是否劣化。此類測試不僅在發生故障後進行,
也應『定期』進行檢測,以在故障發生前提前發現問題,並在造成產線停止前或火災發生前預先進行修理或更換。

測試時,通常會施加 250V/500 V或1000V的測試電壓於『端子』和『接地』之間,並檢查測量值以確保其『至少』為 5 MΩ。(如變頻器製造商另有規定的絕緣值,需依該規定為準)。

進行測量時,請務必遵守變頻器製造商指定的檢查位置和施加電壓。
HIOKI IR4056-20絕緣電阻計

四、以下將介紹變頻器的電壓/電流測量:

1、變頻器一次側電壓和電流測量
量測變頻器一次側的電壓和電流時,由於變頻器一次側經常會伴隨著諧波等波形失真的情形(如下圖所示),要量測這種非正弦波的電壓及電流時,需要使用真有效值三用電表 真有效值交流勾表 才會準確。
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上圖顯示在量測『非正弦波』電流時,『真有效值勾表(True rms method)』與『非真有效值勾表(Average method)』的電流差異,諧波愈嚴重時,兩者差距愈大。

2、變頻器二次側電壓和電流測量
變頻器的二次側絕大部份採用PWM控制,此時需留意的是要量測二次側的電壓時,通常只需要量測『基本波』的成份。
此時的三用電表除了需是真有效值三用電表之外,還需要具有『濾除諧波成分』(low pass filter功能)的功能,才能正確的量測。另外,量測電流時,您則需要一台真有效值的交直流勾表

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