变频器中几种典型的在线电压电流检测方案设计样本
变频器主回路测量方法
变频器主回路测量方法
变频器主回路的测量方法主要包括以下步骤：
1. 主回路整流器和逆变器模块的测量：在通用变频器的整流模块输入端子R、S、T及直流端子P、N上，用万用表电阻档测量。
根据二极管和IGBT的单项导通性，将一支表笔搭接在直流母线正极P上，另一支表笔分别搭接在电源R、S、T上看导通情况。
如果全通或者全不通则将表笔反过来测量应全
不通或者全通，此种情况说明整流模块上半桥二极管完好。
如果出现有的通有的不同时整流模块损坏。
同样对于直流母线负极N和P及的测量方判定
方法一样。
对于逆变模块的测量和整流模块一样，只不过是将表笔搭接在输出端子U、V、W上看通断来判断。
2. 输出电流的测量：变频器的输出电流中含有较大的谐波，而所说的输出电流是指基波电流的方均根值。
因此应选择能测量畸变电流波形有效值的仪表，如级电磁式（动铁式）电流表和级电热式电流表，测量结果为包括基波和谐波在内的有效值。
当输出电流不平衡时，应测量三相电流并取其算术平均值。
当采用电流互感器时，在低频情况下电流互感器可能饱和，应选择适当容量的电流互感器。
如需更多信息，建议请教电子工程专家或查阅电子工程相关论坛。
1通用变频器的硬件电路设计
1通用变频器的硬件电路设计1.1通用变频器的总体设计本设计的系统以TI公司的TMS320LF2407A为控制核心，由主电路、系统保护电路和控制电路组成，其总体设计图如图3.1所示。
图1.1 基于DSP的通用变频调速系统总体设计图其中主电路部分由整流电路、滤波电路、逆变电路(IPM)和IPM驱动电路与吸收电路组成。
其工作原理是把单相交流电压通过不可控整流模块变为直流电压，整流后的脉动电压再经过大电容C1，C2平滑后成为稳定的直流电压。
IPM逆变电路对该直流电压进行斩波，形成电压和频率均可调的三相交流电，提供给电机。
系统保护电路包括过压、欠压保护、限流启动、IPM故障保护与泵升控制等。
过压、欠压保护是利用电阻分压采集母线电压，与规定值相比较；限流启动是由于开启主回路时，大电容充电瞬间引起的电流过大，这样可能会损坏整流桥，因此在主回路上串联限流电阻R1，当电容电压达到规定值时，启动继电器把R1短路，主回路进入正常工作状态；IPM故障保护是IPM内部集成的各种保护功能，包括过电流保护功能、短路保护功能、控制电源欠电压保护和管壳及管芯温度过热保护。
把上述各种故障信号进行综合处理后形成总的故障信号送入DSP(TMS320LF2407A)的PDPINTA故障中断入口，进而封锁DSP的PWM波输出。
控制电路包括DSP最小系统电路、频率输入电路、光耦隔离电路等。
最小系统由DSP本身和外扩的数据SRAM、程序SRAM、复位电路、晶振、译码电路、电源转换电路和仿真接口JTAG电路组成，仿真接口JTAG电路是为了实现在线仿真，同时在调试过程装载数据代码和程序代码；频率输入电路可以设置系统要输出的SPWM波的频率；光耦隔离电路是为了把DSP输出的弱电信号和主电路的强电信号进行可靠隔离。
1.2主电路的设计脉冲电压序列。
由于功率器件开关频率过高，会产生电压尖脉冲，因此需要吸收电路来消除该尖峰。
图中C5为C 型吸收电路，R6到R11和C6到C11组成RC 型吸收电路。
变频器电路设计、计算及一些经验
5
输入侧必须设计浪涌吸收电路， 吸收元件一般采用压敏电阻、 气体放电管或安规电容等， 整流桥的输出就近安装一只高频无感电容（MKP或CBB81） 。见图1中的Yd和Cr，压敏电阻 的耐压值一般选为820V，整流桥的输出吸收电容Cr与变频器功率有关，一般容值为0.22～ 2uF，耐压为1600V。 增加快熔。快熔的熔断时间可达3~5mS比较适合整流桥的保护，并能防止故障的扩大及 非常严重的后果（如烧毁变频器等） 。例：通讯电源、UPS、富士G11变频器。对于是否增加 快熔不同厂商有不同看法，本公司的未加。
电流额定值选择： 1、确定过载能力： k 2 IO IC 式中，k为电流过载倍数，IO为变频器额定输出电流， IC为模块标称电流值（连续DC）。 2、确定抗电流冲击能力： m 2 IO IC (1ms ) 式中，m为硬件电流保护倍数，IO为变频器额定输出电流， IC (1ms )为模块1mS标称电流
1 主回路设计、计算
图 1.1 变频器主回路 变频器主回路如图 1.1 所示，主要包括交流电抗器、输入压敏电阻、整流桥、直流电抗 器、直流充电电阻、直流电抗器、充电接触器、直流母线电容、电容均压电阻、逆变桥、 母线浪涌吸收电容，此外还可以安装制动单元和制动电阻。
1.1 主回路参数计算
变频器输出容量：
Po 3UoIo
式中 Uo 是输出电压，Io 是输出电流。 直流环节电压平均值：
UD
3 2
UAC 1.35UAC
式中，UAC 为三相输入线电压的有效值。由于母线电容的存在，直流电压一般认为等于输入 线电压的幅值，即：
UD 2UAC 1.414UAC
直流环节电流：
ID
6
TMEIC高压变频器MVG 中文样本-jz
60
80
100
20 94.7%
40 95.5% 96.6%
结果
60 95.6% 96.7% 96.3%
典型环境下的功率因数
80 95.7% 96.4% 96.4% 96.1%
100 95.8% 96.2% 96.4% 96.8% 97.1%
通用的控制板减少用户的成本
标准线路图
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5
内部构造图
先进变频工艺
采用变频器单元多级串联 最新的1700V的IGBT是可靠质量和高 效率的保证 二极管整流桥显著提高了功率因数 移相组变压器减低了高次谐波的成份 功率单元模块化可抽拉的设计使更换 时间最小化
电机温度传感器
参数 2路 ±10V或4~20mA 4路 ±10V或4~20mA 2路直流24~110V或交流48~120V；10路直流24V，可 扩展
11路直流24V，50mA开路集电极，可扩展
支持光电编码器和旋转变压器两种方式
Profibus-DP，ISBus，DeviceNet， TOSLINE-S20，或 Modbus RTU
生料磨机风机，除尘风机 预热风机，煤磨风机 研磨机 回转窑 高温风机
TMdrive-MVG 原理结构
TMdrive-MVG 主电路是由一个输入变压器和数个单相PWM变频单 元组成.对于6kV,每相6个变频单元能产生13电平的输出电压.
变频器整机测试项目(方法、判定等)
整机测试项目目录1绝缘试验 (5)1.1绝缘电阻检验 (5)1.2介电强度试验 (5)1.3接触电流试验 (7)1.4三相输入漏电流 (8)1.5三相输出漏电流 (9)1.6保护导体泄漏电流 (9)1.7不运行输出对地电压 (9)2负载试验 (10)2.1 启动/停止性能试验 (10)2.2 正反转性能试验 (10)2.3轻载试验 (11)2.4额定负载试验 (11)2.5过载保护试验 (12)2.6输出电流波动范围 (12)2.7带载能力 (13)3输入试验 (13)3.1输入电压 (13)3.2输入电流 (14)3.3输入频率 (14)3.4输入功率（有功、视在） (15)3.5输入电压谐波 (15)3.6输入电流谐波 (15)3.7输入功率因数 (16)3.8输入电压不对称度 (16)3.9母线电压 (17)4输出试验 (17)4.1输出电压 (17)4.2输出电流 (18)4.3输出频率（速度） (18)4.4输出功率（有功、视在） (19)4.5 du/dt (19)4.6输出电压峰峰值 (19)4.7输出功率因数 (20)4.8输出总效率 (20)4.9输出转矩 (21)4.10输出电压不对称度 (21)4.11待机损耗 (22)5温度试验 (22)5.1温升试验 (22)5.2载波频率范围试验 (23)5.3持续电流试验 (24)5.4连续运行试验 (24)6控制精度试验 (25)6.1频率（速度）稳定精度试验 (25)6.2 频率（速度）调节范围试验 (25)6.3 负载突变（转矩突变）试验 (26)6.4 压频特性试验 (26)6.5 加减速时间试验 (27)6.6 频率分辨率试验 (27)7保护试验 (28)8功能试验 (28)8.1 瞬时停电再启动 (28)8.2 测试工作电压 (28)8.3 电源通/断 (28)8.4 启动 (28)8.5 停车 (30)9元件失效 (31)9.1 测试目的 (31)9.2 测试条件 (31)9.3 测试内容 (31)9.4 判断依据 (31)附录测试项目编号与数据记录表格对应表 (32)1绝缘试验1.1绝缘电阻检验1.1.1测试目的验证变频器的绝缘性能。
基于单片机的电池电压检测方案设计
基于单片机的电池电压检测方案设计电池电压检测是一个常见的电路设计问题，特别在一些电池供电的系统中，例如无线传感器网络、便携设备等。
本文将介绍一种基于单片机的电池电压检测方案设计，并提供具体的硬件连接和软件实现。
1. 设计目标设计一个在电池供电的系统中，能够准确检测电池电压并进行相应处理的电路。
2. 硬件设计硬件设计的主要部分包括电池电压检测电路和单片机连接接口。
2.1 电池电压检测电路电池电压检测电路的关键是将电池电压转换为能够被单片机检测的电压值。
一种常见的方法是使用分压电路，将电池电压分压到单片机输入端的工作电压范围内。
具体的分压电路可以使用两个电阻，如图1所示。
其中R1为一个较大阻值的电阻，R2和R1组成一个电阻分压比，通过调整R2的阻值可以调整电池电压转换后的电压范围。
2.2 单片机连接接口将电池电压分压后转换为单片机能够检测的电压值后，需要将其连接到单片机的输入端。
一种常见的连接方式是使用一个模拟输入引脚。
模拟输入引脚通常具有较高的输入阻抗，可以保证电压检测电路的准确性。
一般情况下，单片机的模拟输入引脚具有一个参考电压，可以使用参考电压和电压转换后的电压值计算得出实际的电池电压。
3. 软件实现软件实现主要包括单片机的程序设计部分，主要任务是读取模拟输入引脚的电压值，并进行相应的处理。
3.1 模拟输入的配置首先需要对单片机的模拟输入引脚进行配置，使其能够正常工作。
单片机的具体操作方法和寄存器设置与使用的单片机型号相关，因此需要参考单片机的相关文档进行设置。
一般情况下，模拟输入引脚需要开启模拟输入功能，并配置参考电压的选择。
参考电压的选择应与硬件设计中使用的参考电压相同，以保证检测的准确性。
一般情况下，可以通过读取模拟输入引脚的寄存器值，再结合参考电压的值计算出实际的电池电压。
3.3 电压处理读取电压值后，还需要进行相应的处理。
常见的处理方法包括：- 判断电池电压是否低于预设的阈值，以判断是否需要提醒用户更换电池或充电；- 将电压值通过串口或其他输出方式输出，以供上层应用进行处理。
变频器输出端谐波检测方法
变频器输出端谐波检测方法主要有以下几种：
1. 电压和电流的谐波分析：通过对变频器输出端的电压和电流进行谐波分析，可以检测出输出信号中的谐波成分。
这种方法的精度较高，但需要使用专门的谐波分析仪器或设备。
2. 电压和电流的傅里叶变换分析：利用傅里叶变换将变频器输出端的电压和电流信号从时域变换到频域，从而分析出信号中的谐波成分。
这种方法也需要使用相应的软硬件设备。
3. 功率因数和功率测量：通过测量变频器输出端的功率因数和功率，可以间接推断出谐波的存在。
这种方法虽然简单，但精度相对较低。
4. 峰值和有效值检测：通过检测变频器输出端的电压和电流的峰值和有效值，可以判断谐波的存在。
这种方法适用于对输出信号的初步检测，但精度不高。
以上是几种常见的变频器输出端谐波检测方法，具体使用哪种方法需要根据实际情况进行选择。
变频器检测报告范文
变频器检测报告范文一、检测目的本次变频器检测的目的是为了评估变频器的性能表现和稳定性，并检测其在设计要求范围内的工作情况。
二、检测内容1.变频器的工作电压和频率稳定性测试2.变频器的输出电流和功率负载测试3.变频器的响应速度和切换频率测试4.变频器的能效检测5.变频器的开启和关闭时间测试6.变频器的温升和散热性能检测7.变频器的噪声测试三、检测结果1.变频器的工作电压和频率稳定性：经过稳定性测试，变频器在额定工作电压范围内稳定恒定，变频率的波动范围在设计要求的2%之内，证明变频器的电压和频率调节性能良好。
2.变频器的输出电流和功率负载：通过负载测试，变频器在额定电流和功率负载下运行正常，输出电流和功率能够稳定达到设计要求，证明变频器的输出能力满足使用需求。
3.变频器的响应速度和切换频率：经过响应速度和切换频率测试，变频器的响应速度快，切换频率能够在短时间内完成，并且切换过程中无明显的噪音和振动，证明变频器的切换性能优良。
4.变频器的能效检测：能效检测结果显示，变频器的能效高，能够有效降低能源消耗，减少电能损失，符合节能要求。
5.变频器的开启和关闭时间：开启和关闭时间测试显示，变频器的开启和关闭时间均在设计要求的范围内，且开启和关闭的稳定度良好，能够满足实际使用需求。
6.变频器的温升和散热性能：温升测试结果显示，变频器在工作过程中产生的热量能够迅速散热并保持在正常范围内，不会影响其正常工作，证明变频器的散热性能良好。
7.变频器的噪声测试：噪声测试显示，变频器在工作过程中噪声低于设计要求的标准值，不会对周围环境和人员造成干扰，证明变频器的噪声控制良好。
四、结论根据以上检测结果，可以得出以下结论：1.变频器的电压、频率稳定性良好，能够稳定工作在设计要求的范围内。
2.变频器的输出能力满足使用需求，能够稳定输出额定电流和功率。
3.变频器的响应速度和切换频率良好，能够快速响应和切换，无明显噪音和振动。
4.变频器的能效高，能够节约能源，减少电能损失。
变频器测试大纲
变频器测试大纲
一、测试目的
本测试大纲旨在对变频器进行全面的性能评估，确保其各项功能、性能指标符合设计要求和实际应用需要。
二、测试范围
1. 输入输出电压、电流测试；
2. 频率调节范围及精度测试；
3. 转矩、转速调节范围及精度测试；
4. 启动、停止特性测试；
5. 过载、短路保护功能测试；
6. 温升测试；
7. 噪声测试；
8. 电磁兼容性测试。
三、测试方法与步骤
1. 输入输出电压、电流测试：
a. 连接变频器输入电源，检查输入电压是否符合要求；
b. 连接电机，设置合适转速，测量输出电压和电流，检查是否符合要求。
2. 频率调节范围及精度测试：
a. 将电位器调至最小值，启动变频器，逐渐增加电位器值，观察频率变化范围；
b. 在频率变化范围内选取几个点，测量实际输出频率，计算精度。
3. 转矩、转速调节范围及精度测试：
a. 设置变频器参数，使转矩、转速可调；
b. 在转矩、转速变化范围内选取几个点，测量实际输出转矩、转速，计算精度。
4. 启动、停止特性测试：
a. 设置电机在不同转速下的启动时间、启动电流；
b. 设置电机在不同转速下的停车时间、停车电流。
5. 过载、短路保护功能测试：
a. 增加电机负载，使变频器过载运行，检查是否自动停机或报警；
b. 将电机三相绕组短接，模拟短路情况，检查是否自动停机或报警。
6. 温升测试：
a. 连续运行变频器，监测其表面温度变化；
b. 在不同运行状态下测量温升，分析其散热性能。
变频器电压取样电路的原理
变频器电压取样电路的原理变频器电压取样电路的原理是通过将需要测量的变频器输出电压转换为与之相对应的电信号，以便进行后续的分析和控制。
这种电路通常包括电压输入模块、采样电路、滤波电路、放大电路和输出电路等组成。
电压输入模块是变频器电压取样电路的第一部分，其作用是将变频器输出电压输入到取样电路中。
一般情况下，变频器输出电压是交流电，因此需要将其转换为直流电，以便后续的处理。
电压输入模块一般由直流电源、电压传感器和信号调理电路等组成。
采样电路是变频器电压取样电路的核心部分，其作用是对输入电压信号进行取样和量化。
采样电路一般采用模拟电路的方式，通过分频、振荡器和触发器等元件对输入电压信号进行采样。
其中，分频器用于将输入电压信号的频率降低到可处理的范围，振荡器产生一个固定频率的信号，而触发器则根据振荡器信号对输入电压进行采样。
滤波电路是变频器电压取样电路的第三部分，其作用是对采样得到的电压信号进行滤波，以去除高频噪声和杂散信号。
滤波电路一般由低通滤波器组成，可以选择不同的滤波器类型和参数来适应不同的应用场景。
常用的滤波器类型有RC滤波器、LC滤波器和数字滤波器等。
放大电路是变频器电压取样电路的第四部分，其作用是对滤波后的电压信号进行放大，以增加信号的幅度和增加精度。
放大电路一般由放大器和反馈电路组成，常用的放大器类型有运算放大器、差分放大器和双运放放大器等。
反馈电路则用于控制放大器的放大倍数和增益。
输出电路是变频器电压取样电路的最后一部分，其作用是将放大后的电压信号输出到外部设备进行进一步使用。
输出电路一般由驱动器和连接接口等组成，可以选择不同的输出方式和接口类型来适应不同的应用场景。
常用的输出方式有模拟输出和数字输出两种。
总结起来，变频器电压取样电路的原理是通过将变频器输出电压转换为与之相对应的电信号，通过电压输入模块将电压输入到采样电路中，采样电路对输入电压进行采样和量化，滤波电路对采样得到的电压信号进行滤波，放大电路对滤波后的电压信号进行放大，输出电路将放大后的电压信号输出到外部设备。
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摘要: 准确地在线测量直流母线电压、 电流及输出的三相电流信号, 是设计高
性能变频器产品的必备条件之一, 本文经过对电压、 电流检测方案比较、 分析,
提供了设计变频器中具有很好参考价值的几种实用电路, 并给出了相应的实验
结果。
1. 前言
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的
电能控制装置, 其最主要的特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。简
单地说变频器是经过改变电机输入电压的频率来改变电机转速的。从电机的转速
公式 能够看出, 调节电机输入电压的频率f, 即可改变电机的转速n。当前几
乎所有的低压变频器均采用图1所示主电路拓扑结构。
部分1为整流器, 作用是把交流电变为直流电, 部分2为无功缓冲直流
环节, 在此部分能够采用电容作为缓冲元件, 也可用电感作为缓冲元件。部分3
是逆变器部分, 作用是把直流电变为频率可调整的三相交流电。中间环节采用电
容器的这种变频器称之为交直交电压型变频器, 这种方式是当前通用型变频器
广泛应用的主回路拓扑。本文将重点讨论这种结构在电压、 电流检测设计中应
注意的一些问题。变频器在运行过程中为什么要对电压、 电流进行检测呢? 这
就需要从电机的结构和控制特性上说起:
①三相异步电动机的转矩是由电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产
生的, 在额定频率下, 如果电压一定而只降低频率, 那么磁通就过大, 磁回路
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饱和, 严重时将烧毁电机。因此, 频率与电压要成比例地改变, 即改变频率的同
时控制变频器输出电压, 使电动机的磁通保持一定, 避免弱磁和磁饱和现象的
产生。
②变频器运行中, 过载起动电流为额定电流的1.2~1.5倍; 过流保护为额定电
流的2.4~3倍( 根据不同性质的负载要求选择不同的过流保护点) ; 另外还有电
流闭环无跳闸、 失速防止等功能都与变频器运行过程中的电流有关。
③为了改进变频器的输出特性, 需要对变频器进行死区补偿, 几种常见的死区
补偿方法均需检测输出电流。
④电动机在运转中如果降低指令频率过快, 则电动状态将变为发电状态运行,
再生出来的能量贮积在变频器的直流电容器中, 由于电容器的容量和耐压的关
系, 就需要对电压进行及时、 准确地检测, 给变频器提供准确、 可靠的信息,
使变频器在过压时进行及时、 有效的保护处理。同时变频器上电过程、 下电过
程都需要判断当前直流母线电压的状态来判断程序下一步的动作。
鉴于电压、 电流检测的重要性, 在变频器设计中采用对电压、 电流进行准确、
有效检测的方法是十分必要的。
2.在线测量电压的几种方案设计
变频器的过电压或欠电压集中表现在直流母线的电压值上。正常情况下,
变频器直流电压为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算, 则平均直
流电压 。在过电压发生时, 直流母线的储能电容将被充电, 主电路内的逆变器
件、 整流器件以及滤波电容等都可能受到损害, 当电压上升至约800V左右时,
变频器过电压保护功能动作; 另外变频器发生欠压时( 350V左右) 也不能正常
工作。对变频器而言, 有一个正常的工作电压范围, 当电压超过或低于这个范围
时均可能损坏变频器, 因此, 必须在线检测母线电压, 常见的电压检测方案有
三种。
1)变压器方案
图2中, P为直流母线电压正( +) , N为直流母线电压负( -) 。
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变频器控制回路的电源电压一般采用开关电源的方式来获得, 利用开关
变压器的特点, 在副边增加一组绕组N4( 匝数根据实际电路参数决定) 作为母
线电压的采样输出, 开关变压器的原边电压为母线电压, 而副边输出电压随着
原边输入电压的变化而线性地发生变化, 这样既能起到强弱电隔离作用又能起
到降压作用, 把此采样信号经过处理能够送到DSP内进行A/D采样实现各种保护
工作。
2)线性光耦方案
P为直流母线电压正( +) , N为直流母线电压负( -) 。
在这种方式中, 光耦的初级接受一组待测的摸拟电压信号, 次级输出一
对差动的电压信号。输入与输出之间在一定范围内是一种线性的当量关系。在设
计应用中必须分别给光耦的输入、 输出端提供隔离的+5V电源, 且运放电路必