CN116148564A - 一种变频器igbt功率模块驱动检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统及方法，包括信号采集同步变频器、信号采集检测单元、PLC信号分析处理单元、触摸屏六路柱状图显示单元；所述信号采集检测单元分别与信号采集同步变频器、PLC信号分析处理单元通信连接；所述触摸屏六路柱状图显示单元与PLC信号分析处理单元通信连接；本发明的有益效果是：对正在使用的变频器，不用拆解即可检测，可及早发现变频器存在的隐性和轻微故障，及时修复或更换，避免故障扩大突然停机给生产带来损失和安全隐患；在维修变频器驱动电路故障时，可快速确定故障位置，提高维修速度；可对维修过后或长时间未使用的变频器进行检测，确认其工作状态是否正常。

Description

一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统及方法
技术领域
本发明属于变频输出检测技术领域，具体涉及一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统及方法。
背景技术
低压变频设备，如电动机控制变频器、变频空调等，在变频设备日常检测和发生故障需要维修时，无法直观检测判断IGBT功率器件六路驱动信号及六路功率元件导通情况是否正常，六路驱动信号出现问题无法比较判断，目前还没有一种系统和方法对六路驱动信号进行简单、精确的检测、判断，比较其六路信号的同步性及六路功率元件导通的一致性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统及方法，对正在使用的变频器，不用拆解即可检测；可对维修过后或长时间未使用的变频器进行检测。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统，包括信号采集同步变频器、信号采集检测单元、PLC信号分析处理单元、触摸屏六路柱状图显示单元；
所述信号采集检测单元分别与信号采集同步变频器、PLC信号分析处理单元通信连接；
所述触摸屏六路柱状图显示单元与PLC信号分析处理单元通信连接；
所述信号采集同步变频器用于采集变频器U、V、W三相交变输出电压，将高电压转换为交变低压信号；
所述信号采集检测单元用于进行信号分离、转换；
所述PLC信号分析处理单元用于对信号进行分析处理；
所述触摸屏六路柱状图显示单元用于显示信号状态。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述触摸屏六路柱状图显示单元显示信号状态判断IGBT导通电压是否相同、驱动频率是否一致。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述变频器输出的三相频率可调的交变电压，通过变频器CPU电脑版驱动IGBT逆变得到。
作为本发明的一种优选的技术方案，还包括信号采集检测电路，通过信号采集检测电路检测U-W,V-U,W-V交变电压。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述PLC信号分析处理单元内置对其提供电能的电源。
作为本发明的一种优选的技术方案，驱动检测系统同负载并联在变频器U、V、W三相输出端，变频器通电、频率设置为5-10赫兹。
本发明还公开了一种变频器IGBT功率模块驱动检测方法，包括信号采集同步变频器，由信号采集同步变频器采集变频器U、V、W三相交变输出电压，将高电压转换为交变低压信号，再将此信号传给信号采集检测单元，由信号采集检测单元进行信号分离、转换，得到T1、T3、T5三路上桥臂直流脉动信号和T2、T4、T6三路下桥臂直流脉动信号，将此六路信号传给PLC信号分析处理单元，分析处理后由触摸屏六路柱状图显示单元显示六路信号状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、对正在使用的变频器，不用拆解即可检测，可及早发现变频器存在的隐性和轻微故障，及时修复或更换，避免故障扩大突然停机给生产带来损失和安全隐患；
2、在维修变频器驱动电路故障时，可快速确定故障位置，提高维修速度；
3、可对维修过后或长时间未使用的变频器进行检测，确认其工作状态是否正常。
附图说明
图1为本发明的变频器基本原理图；
图2为本发明的检测系统框图；
图3为本发明的信号采集检测电路图；
图4为本发明的PLC信号分析处理单元图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1、图2、、图3、图4，为本发明的第一个实施例，该实施例提供一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统，包括信号采集同步变频器、信号采集检测单元、PLC信号分析处理单元、触摸屏六路柱状图显示单元；
信号采集检测单元分别与信号采集同步变频器、PLC信号分析处理单元通信连接；
触摸屏六路柱状图显示单元与PLC信号分析处理单元通信连接；
信号采集同步变频器用于采集变频器U、V、W三相交变输出电压，将高电压转换为交变低压信号；
信号采集检测单元用于进行信号分离、转换；
PLC信号分析处理单元用于对信号进行分析处理；
触摸屏六路柱状图显示单元用于显示信号状态。
图1所示为变频器基本原理图，三相或单相工频交流电，经过D1-D6整流装置得到直流电，经过C1、C2电容滤波传给T1-T6组成的IGBT逆变电路，再通过CPU电脑版驱动电路进行驱动触发，即可在变频设备U、V、W三相输出端得到频率可调的三相交流电；
图3所示，将驱动检测系统同负载并联在变频器U、V、W三相输出端，将变频器通电、频率设置为5赫兹，变频器启动后，可在触摸屏上显示上三桥臂和下三桥臂共六路IGBT在变频器CPU控制下驱动频率和导通电压的变化情况。
通过观察触摸屏六路柱状图显示单元的显示情况，可以判断六路IGBT导通电压是否相同、驱动频率是否一致，逐步增加频率至工作频率，继续观察六路驱动信号电压是否相同、频率是否一致，即可判断此变频器是否运行正常；如观察到触摸屏上某一路柱状图和其他柱状图显示不一致，就可以说明此路驱动或模块存在故障，可在驱动电路板上六路驱动电路中确定那一路有故障，快速确定故障电路，减少维修时间，检修完成后可再次检测，直到六路信号全部相同一致。
通过连接测量变频设备输出的U、W、W三相交变电压，能在线对运行中的变频器进行检测，无需拆卸设备，触摸屏显示检测结果直观准确，可快速判断设备运行是否正常、有无故障隐患。
变频器输出的三相频率可调的交变电压，是通过变频器CPU电脑版驱动IGBT逆变得到的，检测设备通过信号采集电路分别检测U-W,V-U,W-V，如图3所示，测量U1U2、U3U4,V1V2、V3V4,W1W2、W3W4,三组六路正反相导通频率和电压，通过触摸屏显示，就可以直观判断变频设备运行是否正常，是否存在故障，如有故障，可根据触摸屏上的显示，在CPU电脑版驱动电路上确定故障范围。
如一台变频器，轻载时运行正常，满负荷时电动机会产生噪音和振动，连接检测系统，发现一路驱动信号异常，和其他五路相比电压偏低，造成三相输出不平衡，通过测量判断，确认是这一路驱动光耦驱动能力不足导致的故障，更换驱动光耦后故障消除。
一台经过维修后的变频器，在安装、通电、带负载之前，无法判断其是否完全修复，临时通电接额定负载困难，只能接小负载测试，因负载较小，隐性故障无法暴露出来，表面上运行正常，这时连接驱动检测系统，可在触摸屏上直观查看变频器是否完全修复，有无隐性故障。
一种变频器IGBT功率模块驱动检测方法，包括信号采集同步变频器，由信号采集同步变频器采集变频器U、V、W三相交变输出电压，将高电压转换为交变低压信号，再将此信号传给信号采集检测单元，由信号采集检测单元进行信号分离、转换，得到T1、T3、T5三路上桥臂直流脉动信号和T2、T4、T6三路下桥臂直流脉动信号，将此六路信号传给PLC信号分析处理单元，分析处理后由触摸屏六路柱状图显示单元显示六路信号状态，由此可分析判断变频器六路驱动信号是否正常。
实施例2
请参阅图1、图2、、图3、图4，为本发明的第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，不同的是：
将驱动检测系统同负载并联在变频器U、V、W三相输出端，将变频器通电、频率设置为8赫兹，变频器启动后，可在触摸屏上显示上三桥臂和下三桥臂共六路IGBT在变频器CPU控制下驱动频率和导通电压的变化情况。
实施例3
请参阅图1、图2、、图3、图4，为本发明的第三个实施例，该实施例基于上一个实施例，不同的是：
将驱动检测系统同负载并联在变频器U、V、W三相输出端，将变频器通电、频率设置为10赫兹，变频器启动后，可在触摸屏上显示上三桥臂和下三桥臂共六路IGBT在变频器CPU控制下驱动频率和导通电压的变化情况。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，详见上述详尽的描述，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统，其特征在于：包括信号采集同步变频器、信号采集检测单元、PLC信号分析处理单元、触摸屏六路柱状图显示单元；
所述信号采集检测单元分别与信号采集同步变频器、PLC信号分析处理单元通信连接；
所述触摸屏六路柱状图显示单元与PLC信号分析处理单元通信连接；
所述信号采集同步变频器用于采集变频器U、V、W三相交变输出电压，将高电压转换为交变低压信号；
所述信号采集检测单元用于进行信号分离、转换；
所述PLC信号分析处理单元用于对信号进行分析处理；
所述触摸屏六路柱状图显示单元用于显示信号状态。
2.根据权利要求1所述的一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统，其特征在于：所述触摸屏六路柱状图显示单元显示信号状态判断IGBT导通电压是否相同、驱动频率是否一致。
3.根据权利要求1所述的一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统，其特征在于：所述变频器输出的三相频率可调的交变电压，通过变频器CPU电脑版驱动IGBT逆变得到。
4.根据权利要求1所述的一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统，其特征在于：还包括信号采集检测电路，通过信号采集检测电路检测U-W,V-U,W-V交变电压。
5.根据权利要求1所述的一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统，其特征在于：所述PLC信号分析处理单元内置对其提供电能的电源。
6.根据权利要求1所述的一种变频器IGBT功率模块驱动检测系统，其特征在于：驱动检测系统同负载并联在变频器U、V、W三相输出端，变频器通电、频率设置为5-10赫兹。
7.一种变频器IGBT功率模块驱动检测方法，其特征在于：包括如权利要求1-6任一项所述的驱动检测系统中的信号采集同步变频器，检测方法如下：由信号采集同步变频器采集变频器U、V、W三相交变输出电压，将高电压转换为交变低压信号，再将此信号传给信号采集检测单元，由信号采集检测单元进行信号分离、转换，得到T1、T3、T5三路上桥臂直流脉动信号和T2、T4、T6三路下桥臂直流脉动信号，将此六路信号传给PLC信号分析处理单元，分析处理后由触摸屏六路柱状图显示单元显示六路信号状态。
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