《机电行业的电子测试需求和示波器应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机电行业的电子测试需求和示波器应用（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机电变频调速行业中示波器的应用日程通用变频器基础变频器的测试示波器在变频器设计中的应用泰克示波器的优势00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)2Presentation Title (Edit in View Header and Footer)变频调速/运动控制行业00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)3Presentation Title (Edit in View Header and Footer)典型的用户很多种工业设备和产品：办公设备、医疗设备、伺服系统、加工中心、PCB钻床、SMT、晶片
2、 自动输送、IC插装机、引线焊接机、纸板运送机驱动、包装系统、码垛 机、激光内雕机、激光划片机、自动织袋机、地毯编织机、定长剪切， 折弯机控制。数控车、铣床，雕刻机、激光切割机、激光焊接机、激光 雕刻机、数控冲压机床、快速成型机、超声焊接机、火焰切割机、等离 子切割机、套色印刷、包装机械、纺织机械、飞剪、拉丝机、造纸机械 、钢板展平、钢板延压、纵剪分条。这些名字你可能听说过：西门子、施奈德、ABB、发那科、丹佛斯、丹纳赫传动、研华、三菱电 机、安川、华中数控、中达电通、兴大豪、凯恩帝、精雕、沈阳高精、 大连光洋、四通电机、和利时。00/00/2007 (Edit in View Header
3、and Footer)4Presentation Title (Edit in View Header and Footer)运动控制行业的一般特点对设备运行的运行方向、速度、位置做准确地控制由控制电路、驱动电路和执行器构成的控制系统。执行器一般为各种电 机。开发设计的主要难点：驱动设计、控制板卡设计和包含反馈回路的整体 调试。电源驱动器/驱动电路执行器控制器/控制电路检测和反馈电路和装置00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)5Presentation Title (Edit in View Header and Footer)运动控制基础-变频
4、调速什么是变频器 是一种可同时改变交流电的频率和交流电的电压或电流的电气设备，广泛 用于电动机的变速驱动领域。 为什么变频器变得流行？ 来源于对调速驱动和节能的要求 对于工业领域最常用的异步电动机而言 同步转速（定子磁场的旋转速度） n1=60f/p 其中： f 定子电流频率,励磁电流的频率 p磁极对数 异步转速（转子的转速） n=n1(1-s)=60f*(1-s)/p 其中 s 转差率00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)6Presentation Title (Edit in View Header and Footer)通用变频器的基本拓扑
5、结构00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)7Presentation Title (Edit in View Header and Footer)通用变频器的分类从输入电源类型：三相输入变频器和单相输入的变频器从电路结构分：电压型和电流型电流型变频器 可控功率器件的使 用，可以使再生制 动产生的电能回馈 电网00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)8Presentation Title (Edit in View Header and Footer)变频是如何实现的 第一步 交变直整流和滤波部分00/
6、00/2007 (Edit in View Header and Footer)9Presentation Title (Edit in View Header and Footer)变频是如何实现的 第一步 交变直充电限流电路整流桥直接连入电容会导致过快的充电电流上升介入限流电阻后在上电时接入限流电阻，降低 首次充电的电流，之后断开00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)10Presentation Title (Edit in View Header and Footer)变频是如何实现的 第一步 交变直直流电源安全指示00/00/2007 (
7、Edit in View Header and Footer)11Presentation Title (Edit in View Header and Footer)变频是如何实现的 第二步 直变交逆变电路的结构与输出线电压 00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)12Presentation Title (Edit in View Header and Footer)变频是如何实现的 第二步 直变交逆变电路输出相电压 00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)13Presentation Title
8、(Edit in View Header and Footer)变频是如何实现的 第二步 直变交驱动状态的电流路径由于电流相对于电压的相位滞后 ，在驱动态的t1时间段内驱动电 流与电压间存在局部反向，因而 回路中有短时电流回馈路径。00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)14Presentation Title (Edit in View Header and Footer)变频是如何实现的 第二步 直变交制动状态的电流路径在制动状态下电流与电压的方向相反， 电流通过二极管反相流入逆变桥，通过 制动回路消耗，或通过PWM可逆整流 电路回馈电网00/
9、00/2007 (Edit in View Header and Footer)15Presentation Title (Edit in View Header and Footer)变频是如何实现的 第二步 直变交变频器的重要原则：避免同一桥臂上 的两只IGBT同时导通改变输出电压和电流的波形 PWM SPWM正弦脉宽调制控制 SVPWM电压空间矢量控制一些其他的变频器控制方式 VC矢量控制 直接转矩控制普通六脉冲调制PWM调制SPWM调制 00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)16Presentation Title (Edit in Vi
10、ew Header and Footer)通用变频器的SPWM调制技术单极性调制00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)17Presentation Title (Edit in View Header and Footer)通用变频器的SPWM调制技术双极性调制00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)18Presentation Title (Edit in View Header and Footer)驱动脉冲与死区控制双极性调制的工作特点 a）上、下两管交替导通 b）交替导通时的死区00/00/2
11、007 (Edit in View Header and Footer)19Presentation Title (Edit in View Header and Footer)载波频率对输出电压的影响 载波频率对输出电压的影响 a）载波 b）载频低 c）载频高 d）载频与输出电压00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)20Presentation Title (Edit in View Header and Footer)载波频率对输出电流的影响 载波频率对输出电流的影响 a）输出侧的分布电容 b）载波频率对输出电流的影响00/00/2007 (
12、Edit in View Header and Footer)21Presentation Title (Edit in View Header and Footer)载波频率与干扰 载波频率与干扰 a）高频谐波的辐射 b）高频电压的静电感应00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)22Presentation Title (Edit in View Header and Footer)变频器的控制电路控制电路的核心功能是输出功率半导体器件的驱动脉冲，控制逆变电路输出理 想频率和电压值的信号，满足负载的要求目前常用DSP和MCU作为控制电路的核心部件
13、有绕组电流反馈回路及保护电路，有的还具备电机转速的反馈功能有通用输入输出接口00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)23Presentation Title (Edit in View Header and Footer)控制板的各种信号各种传感器信号 电压采样（整流后的脉动直流） 电流采样（逆变输出电流） 温度采样（IGBT或IPM模块的温升检测） 转速或位置反馈（相对位置编码器，绝对位置编码器，旋转变压器，光栅 等）控制总线信号 与上位机的通信控制，如RS485,CAN等 控制板内的通信，如与LCD，LED的通信信号，I2C，SPI，并行00/
14、00/2007 (Edit in View Header and Footer)24Presentation Title (Edit in View Header and Footer)示波器在变频调速系统的测试应用00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)25Presentation Title (Edit in View Header and Footer)变频调速系统开发的主要测试项目开发设计阶段 控制系统的功能实现 SVPWM驱动信号发生电路和时序分析 电流传感器输入和A/D转换电路 转速传感器和编码器输出 接口电路及与上位机的通信 SPI或
15、其他显示控制总线电路 各种保护和复位电路的功能性测试 上电、过载、过流、过热保护电路的执行逻辑和时序验证 主回路部分的功能性测试 对电网的负载效应和谐波影响 系统的效率分析 电磁兼容测试和温升测试 动态负载测试00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)26Presentation Title (Edit in View Header and Footer)示波器主要测试领域整流部分 整流输出波形测量 纹波测量 谐波测量 视在功率、有功功率测量 示波器内部控制电源的输出电压、纹波逆变部分 IGBT损耗测量 驱动脉冲幅度、死区测量 输出电压和电流测量、输出功率测量控制部分 SPWM(SVPWM)输出电路 速度反馈单元正交编码电路 A/D,D/A电路（电压采样、输出电流采样、IPM模块的温度采样） 接口总线电路 RS232 SPI 00/00/2007 (Edit in View Header and Footer)27Presentation Title (Edit in View Header and Footer)整流电路部分输入电压输入电流泰克的典型测试方案： 4000/3000/2000示波器+差分探头和电流探
