如何测试高压变频器

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：高压变频器的试验基本与低压变频器相同，这里仅列一些不同点，供参考。1）绝缘试验应当考虑到最大瞬态和稳态电压峰值，目的在于检查变频器的绝缘状况，防止不必要的损坏。11）辅助设备检查主要是对变频器电气元件、泵、风机等辅助装置的性能进行检验。但只要这些部件具备出厂合格证，可只检验其在变频器中的运行机能，不必重复进行出厂试验。

高压变频器的试验基本与低压变频器相同，这里仅列一些不同点，供参考。

1.高压变频器标准试验

高压变频器标准试验见表2-26。

表2-26 变频器标准试验项目

①可以在使电力半导体器件短路的情况下进行绝缘试验。元器件制造商应当已经对这些器件的绝缘等级单独进行了检查。

②可以采用一台功率小于指定电动机功率的电动机进行轻载试验，但是其电压和转速/频率范围应该相匹配。

③应当在规定的间隔时间内施加规定的短时过电流或者实际负载启动顺序。

④温度试验应当验证满足电力半导体以及其他关键器件（例如电容器和印制电路板）要求的温度裕度。为了记录下半导体器件的温度裕度，变频器制造商应当在开始试验之前对其结温进行理论计算。

1）绝缘试验应当考虑到最大瞬态和稳态电压峰值，目的在于检查变频器的绝缘状况，防止不必要的损坏。

2）轻载和运行试验的目的是为了验证变频器电气线路的所有部分以及冷却系统的连接是否正确，能否与主电路一起正常运行，设备的静态特性是否能满足规定要求。当本试验作为出厂试验时，变频器仅在额定输入电压下运行；而型式试验时，则应在额定电压的最大值和最小值下检验设备的功能。

3）额定电流试验是为了检验变频器能否在额定电流下满意运行。

4）过电流能力试验是负载试验的一部分，是指在额定运行情况下，以规定的时间间隔施加规定的短时过电流，变频器均能正常工作。

5）均流试验，如果传动系统中采用并联连接的电力半导体器件和/或变流器，则应当检查均流的情况。这种均流试验应当在额定输出电流条件下进行。实际情况有：输入整流器和/或逆变器采用12脉冲结构配置时；电动机定子具有两个并联绕组（采用6相结构配置）时。

6）均压试验，如果有2个或多个电力半导体器件和/或变流器串联连接，则应当检查均压情况。电压分压应当足以保证在（取自部件公差、设计裕度、使用条件等）最恶劣条件下所有器件所承受的应力均不超过设计值。在试验开始之前，应当辨别出这些设计极限。

7）相间纹波电压和电流的测量是在用户或其代理人提出要求时才予以实施，并按GB/T 3859.2－1993电气试验方法和产品分类标准的规定进行。

8）功率损耗可以在测量的基础上进行计算，或者直接测定。间接冷却的变频器的功率损耗可以从测得的热转移媒质所转移的热量（用量热的方法）和估算通过变频器机壳的热流量来计算。

9）温升试验的目的在于测定变频器在额定条件下运行时，各部件的温升是否超过规定的极限温升。试验应在规定的额定电流和工作制，以及最不利的冷却条件下进行。

10）固有电压调整率测量是在变频器电压等于额定电压时，根据轻载试验、额定电流试验取得的数据计算（见GB/T 3859.2－1993）。

11）辅助设备检查主要是对变频器电气元件、泵、风机等辅助装置的性能进行检验。但只要这些部件具备出厂合格证，可只检验其在变频器中的运行机能，不必重复进行出厂试验。

12）控制装置特性检查可以采用一台较小功率的试验电动机和适度定标的测量设备进行出厂试验。通过适度定标，就可以对电流限制功能以及可能涉及的加速和减速功能进行试验。可以采用具有较低额定值的电动机来进行控制装置的型式试验。

13）保护装置检查主要包括各种过电流保护装置的过电流整定；快速熔断器和快速开关的正确动作；各种过电压保护装置的正确工作；冷却系统的保护装置的正常动作；作为安全操作的接地装置和开关的正确设置以及各种保护器件的互相协调。可以通过模拟由相关开关操作所引起的故障来进行出厂试验。

14）音频噪声试验在周围2m内没有声音反射面的场所进行。测试时，应尽可能避免周围环境噪声对测量结果的干扰。

15）一般情况下，不需要测量功率因数。当需要测量时，应测定总功率因数λ。

16）附加试验是上述试验项目未包括的其他性能试验。若有要求，应在订货时提出，并取得协议。

2.变频器相关试验

（1）稳态性能

1）轻载试验

电动机的轴与一个负载相耦合，该负载能够为正在试验中的传动系统提供条件，以便能够检验控制系统的功能。如果在系统供应商和用户之间达成协议，则可以采用空载试验。

2）负载特性试验

应当至少在最小转速和额定转速时在规定负载范围的转矩特性曲线上部进行测量，而且如果与额定值不相同，则应当在最大转速和最大转矩时进行测量。

3）负载工作制试验

只有在用户定义出一种间歇负载工作循环时，该项试验才具有实质性。

电动机应当与一种负载相耦合，该负载能够在长期运行过程中保证所定义的负载工作制分布，以验证所有设备的温升是否能在额定值范围内达到稳定状态。

4）允许满载电流-转速的试验

该项试验应当确定出所定义负载范围以上的电流裕度，并因此而确定出可能有的转矩裕度。该项试验是以系统供应商提供的理论计算为基础的，并且应当验证在规定的冷却条件下温升是否仍然处于所商定的极限范围内。

5）温升试验

该项试验是负载特性试验的组成部分，需要持续到所有温度都稳定为止。

（2）动态试验

1）电流限制和电流环

这些试验用来表征变频器的动态性能，与被传动设备无关。

要求变频器达到其预定的电流限制点，可通过使负载递增变化或者使转速基准值跃变来实现。可以按需要对电流上升时间、超调量、持续时间以及阻尼特性进行分析。

电流环带宽和谐波分析，可以用来确定电流基准值和电流测量（反馈）值之间的响应。应当在与负载特性试验相同的转速点上进行这些试验。

2）转速环

通过在空载或轻载时提供并正确选择一个转速基准值跃变来测量转速响应。该跃变不应当触发电流限制功能。

可以提供一个小的负载跃变，以便测量出转速响应与负载的关系。该跃变不应当触发电流限制功能。

应当在与负载特性试验相同的转速点上进行这些试验。

3）自动再启动和再加速

如果用户规定了这些功能，则应当对其进行检查。

3.变频器的电磁兼容性及其试验

见低压变频器相关内容。

如何测试高压变频器

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