通用變頻器行業(yè)中示波器的應(yīng)用課件

1、機(jī)電行業(yè)測(cè)試需求與示波器應(yīng)用 泰克科技（中國(guó)）有限公司 泰克是誰(shuí)泰克的歷史，也正是示波器的歷史1946年，泰克成立，隨后Howard Vollum （首席設(shè)計(jì)師）和Jack Murdock發(fā)明了世界上第一臺(tái)商用示波器 “國(guó)寶”級(jí)的企業(yè)高技術(shù)的代表，一直受到美國(guó)政府關(guān)注全球60以上的示波器，是泰克制造的國(guó)內(nèi)第一次認(rèn)識(shí)泰克，是來(lái)自尼克松總統(tǒng)訪華時(shí)的國(guó)禮：當(dāng)時(shí)泰克最頂級(jí)的4臺(tái)示波器2泰克今天泰克公司是為測(cè)試，測(cè)量，監(jiān)測(cè)領(lǐng)域提供產(chǎn)品，解決方案，服務(wù)的領(lǐng)先供應(yīng)商。全球銷售額超過(guò)億美元財(cái)務(wù)收支健康良好致力于創(chuàng)新響譽(yù)全球的品牌知名度重要產(chǎn)品類別市場(chǎng)份額第一業(yè)務(wù)遍布全球各地3日益增長(zhǎng)的機(jī)電行業(yè)測(cè)試需求變頻調(diào)速

2、系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛驅(qū)動(dòng)和功率測(cè)試要求變頻設(shè)備帶來(lái)的電能質(zhì)量問(wèn)題測(cè)試要求驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的功率器件測(cè)試大量伺服和數(shù)控設(shè)備需要優(yōu)秀的測(cè)試工具數(shù)控板卡的總線應(yīng)用大量A/D,D/A設(shè)備的信號(hào)測(cè)試4功率測(cè)量的兩種方法有功功率定義:P=U*I*CosU是電壓的有效值（Urms），I是電流的有效值（Irms）, 是電壓和電流的相角瞬時(shí)功率積分法 p=u*i 一定時(shí)間內(nèi)的功率 P=u*idt使用第一種方法，電壓和電流必須是有效值。對(duì)于含有高次諧波的情況，很難準(zhǔn)確測(cè)量有效值普通的功率測(cè)量?jī)x器只測(cè)量工頻有功功率，儀器的帶寬只有幾KHz。無(wú)法測(cè)量出高次諧波如xxxx2386 帶寬45Hz-1KHzxxxx43B 帶寬 D

3、C-3.5KHz5變頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)及其頻譜特征電壓為復(fù)雜的PWM輸出信號(hào)，含有高次諧波分量變頻驅(qū)動(dòng)的負(fù)載一般是感性負(fù)載，電流被濾波，通常為低頻信號(hào)常規(guī)的功率測(cè)量設(shè)備難以準(zhǔn)確測(cè)量出結(jié)果，需要高采樣率，準(zhǔn)確捕捉波形6演示實(shí)驗(yàn)一驅(qū)動(dòng)電壓輸出信號(hào)及其頻譜特征7驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率測(cè)量電壓和電流相乘得到瞬時(shí)功率的波形。計(jì)算其面積可以得到單位時(shí)間的能量，即功率值。如果設(shè)定示波器的滿屏?xí)r間為1s，讀出的面積值就是功率值。普通的功率計(jì)和電能質(zhì)量設(shè)備，很難得出準(zhǔn)確的功率數(shù)據(jù)。對(duì)于三相電機(jī)總功率，可以使用單相功率x1.732估算8演示實(shí)驗(yàn)二驅(qū)動(dòng)輸出功率測(cè)量9變頻驅(qū)動(dòng)電路的電能質(zhì)量參數(shù)測(cè)量三相或單相整流電路帶來(lái)嚴(yán)重的電能質(zhì)量

4、問(wèn)題，必須加以測(cè)量，選擇合適的整治方案。 視在功率、有功功率測(cè)量、功率因數(shù)測(cè)量 諧波測(cè)量 整流后直流波動(dòng)測(cè)量10泰克測(cè)試方案：電能質(zhì)量測(cè)試電能質(zhì)量測(cè)試：電壓有效值電流有效值電壓的波峰因數(shù)電流的波峰因數(shù)有功功率視在功率無(wú)功功率功率因數(shù)相角11泰克測(cè)試方案：電能質(zhì)量測(cè)試諧波測(cè)試測(cè)量電壓或電流的諧波顯示THD和真有效值數(shù)據(jù)基波可以是50Hz，60Hz，400Hz或用戶自定義。最多顯示51次諧波采用IEC61000-3-2、MIL-STD-1399標(biāo)準(zhǔn)，也可用戶自定義棒圖顯示或圖表顯示結(jié)果可以存成文件12電能質(zhì)量測(cè)試直流波動(dòng)測(cè)量直接顯示百分比或峰峰值帶有統(tǒng)計(jì)功能電壓和電流波動(dòng)均可測(cè)量13泰克測(cè)試方案：

5、功率器件測(cè)試開(kāi)關(guān)損耗測(cè)試測(cè)量IGBT工作狀態(tài)下的損耗功率和能量TonToffTconductionTtotal通過(guò)波形搜索功能找到高功率損耗點(diǎn)14功率器件測(cè)試安全工作區(qū)測(cè)試，檢測(cè)最大電壓、最大電流和最大功率點(diǎn)可用戶自定義工作區(qū)測(cè)量和查找dv/dt,di/dt時(shí)刻，簡(jiǎn)化門級(jí)驅(qū)動(dòng)的檢定。15演示實(shí)驗(yàn)三電能質(zhì)量測(cè)量16驅(qū)動(dòng)模塊（PWM驅(qū)動(dòng)脈沖）測(cè)量上圖為使用傳統(tǒng)示波器測(cè)量的接線圖。請(qǐng)注意箭頭所指的隔離變壓器和差分測(cè)量方式使用差分探頭可在普通示波器上直接進(jìn)行測(cè)量17驅(qū)動(dòng)脈沖測(cè)量測(cè)量每個(gè)IGBT門極接受到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)及其傳輸延時(shí)和信號(hào)畸變觀測(cè)同組驅(qū)動(dòng)脈沖時(shí)間上的一致性觀測(cè)同橋臂驅(qū)動(dòng)脈沖間的死區(qū)互鎖和保護(hù)機(jī)

6、制是否奏效18驅(qū)動(dòng)模塊（PWM驅(qū)動(dòng)脈沖）測(cè)量使用泰克示波器獨(dú)有的波形搜索功能，可以快速找到長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)同一橋臂上可能存在的驅(qū)動(dòng)脈沖重疊19演示實(shí)驗(yàn)四驅(qū)動(dòng)脈沖測(cè)量20變頻輸出與PWM控制信號(hào)的比對(duì)SPWM、SVPWM、直接轉(zhuǎn)矩控制等控制理論的本質(zhì)是IGBT門級(jí)驅(qū)動(dòng)按照設(shè)計(jì)規(guī)律變化工程師需要測(cè)量變頻輸出電壓與PWM信號(hào)是否一致泰克示波器獨(dú)特的FilterVu功能可以濾掉輸出電壓信號(hào)的PWM方波波形，顯示出PWM變化趨勢(shì)21演示實(shí)驗(yàn)五逆變輸出與PWM控制信號(hào)的比對(duì)22變頻驅(qū)動(dòng)控制電路控制電路的核心功能是輸出功率半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)脈沖DSP和MCU是控制電路的核心部件A/D,D/A電路（電壓采樣、輸出電

7、流采樣、IPM模塊的溫度采樣）輸入輸出接口和大量總線，并行、 RS232、 RS485、 SPI。23總線調(diào)試泰克示波器具有總線解碼功能，可以將I2C、SPI、RS232/422/45、CAN/LIN、并行總線解碼、觸發(fā)，并和模擬信號(hào)一起完成系統(tǒng)級(jí)的調(diào)試。24控制部分的設(shè)計(jì)測(cè)試速度反饋單元正交編碼電路使用MSO示波器的邏輯通道，檢測(cè)速度反饋的編碼電路輸出是否正確。配合長(zhǎng)存儲(chǔ)示波器，可以調(diào)制當(dāng)速度變化為某一值時(shí)（并行總線的一種解碼數(shù)據(jù)）DSP的輸出是否正確（SPWM波形的脈寬變化）25控制部分的設(shè)計(jì)測(cè)試 旋轉(zhuǎn)變壓器信號(hào)旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出和采樣輸出電信號(hào)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成某種函數(shù)關(guān)系的電感式角度傳感元件 26泰克測(cè)試方案的優(yōu)勢(shì)種類多樣的示波器產(chǎn)品線40MHz-1GHz，DSO，DPO，MS