测量电压如何帮助电机与驱动器一起工作

将可调速驱动器(asd)与三相感应电机结合使用越来越流行，但如果使用不当，它们之间的关系可能会非常激烈。

例如，由于驱动器中的快速电源开关，当重复的高压尖峰轰击电机时，可能会出现与asd相关的主要问题。这些峰值范围从650 V峰值(刚好高于驱动器总线电压)到最坏情况下高达2,100 V峰值，例如长引线长度、高载频或多电机应用。

当这些尖峰的水平高于电机的电晕起始电压(CIV)时，可能会出现问题。当绝缘系统反复受到甚至略高于其civa的压力时，就会加速老化——不幸的是，许多ASD系统都存在这种情况。

尽管需要确保某个特定的电机在ASD患者身上能正常工作，但一段时间以来，确定其适用性一直很困难。NEMA标准MG 1提供了应用指南，但一些电机的成功仍然各不相同。

一个可能的解决方案是使用线路调节设备，如反应堆，过滤器，或终端设备，以确保尖峰不会损坏电机的绝缘系统。在某些应用中，导线长度限制可以控制这个问题。另一种补救方法是购买专门为ASD设计的电机。MG 1的第31部分说，这些电机可以承受明显高于典型电机的电压(峰值1600伏)。然而，即使是这些电机也可能无法承受最坏情况，2100 - v的条件，在许多应用中需要继续使用线路调节设备。

显然，了解电机的CIV可以指示在特定应用中是否需要添加保护。例如，如果电机的CIV为1300v，其终端的超调值为1550v，则需要进行线路调节、引线长度限制或使用不同的电机。因为很难确定实际的超调严重程度，选择一个CIV能够容忍最坏情况的终端电压的电机可以在没有线路调节的情况下可靠运行。

平滑的模拟电流响应导致无电晕(左)，
但当到达CIV时，会产生电晕“噪音”(右)。

测量文明

为了准确地确定电机的CIV，必须用可调大小的可控电压脉冲施加压力。三相电机的每一个相位必须测试两次，总共六次测量。典型的测试是将终端1和2连接到设备上，然后连接2和3，最后连接1和3。当电机连接到ASD时，测试将通过重复这些连接，将端子反向向每个相位施加正电压脉冲和负电压脉冲来完成。

测试脉冲必须有一个非常快的上升时间，在50到100 nsec之间，以类似于大多数基于igbt的asd的方式来强调电机的绝缘。当测试脉冲以200到400 Hz之间的低频施加到电机上时，电压会增加。监测电流对测试脉冲的响应将指示CIV的发生(见电晕前后图)。当脉冲幅度超过电机的CIV时，电晕“噪声”将出现在当前波形上。电机的CIV值成为六次测量中最低的CIV值。

今天，没有用于测量CIV的行业标准，甚至没有用于确定CIV的典型参考。在林肯汽车公司的实验室里，一个高压、可变的直流电源被导向一个高压开关电路，这个输出被馈送到电机。这允许调整电压，频率和测试脉冲的宽度。虽然用高带宽示波器直观测定CIV仍然是最可靠的方法，但一些制造商正试图使电机CIV测量更简单、更一致。

在与ASD一起使用前确定电机的CIV可以消除不必要的线路调节，并减少因过早绝缘故障造成的昂贵停机时间。虽然目前还没有测量CIV的标准，但用户仍然应该询问供应商如何测量CIV以及如何解释测试结果。

作者信息

克里斯·拉尼尔，工程项目经理-变速电机，林肯汽车公司，克利夫兰，O。

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