万用表直流挡测变频输出为何有显示值的深度解析-变频器
更新时间:2024-05-20 22:15:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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万用表直流挡测变频输出有误差的“深度解析” 用指针式万用表,来测量变频器U、V、W端子输入的交流电压,假定因驱动或IGBT模块的故障原因,输出三相电压不平衡,即交流输出中混有了直流成分,则能测出直流电压值,并可由测量电压值的极性判断是哪一臂IGBT出现了问题。假定变频器的驱动电路与IGBT模块都是正常的,即输出3相交流电压平衡的,则所测交流成分的正、负波因想到抵消,而使测量值为零。如此一来,比用交流电压挡来测量输出电压,更为直观和有效。
但随之接到“部分网友”的回馈信息:反映即使变频器输出正常,用直接挡仍能测出一定的电压值,如此一来,用直流挡测量交流电压判断输出故障的方法,就无效了啊。按道理,用直流挡测量交流电压,只要交流电压是正常的,测量值就应该为零才对啊。也有一些起网友,对此方法大加赞扬,看来这个方法,还是灵验的(用我的MF47F型万用表测量,就好使嘛)。这其中可能就存在一个问题,同属于指针式万用表(甚至于是一个型号的,因出厂日期不同),可能内部的直流、交流电压测量电路,是不一样的,或已经有了改动。
有些万用表可以测量,为何有些表就不行,其原因何在呢?我虽然一直判断是万用表内部电路差异的问题,但未能抽出时间来深究一下,最近偶尔翻阅《用示波器检修彩显》一书(刘建清等编著),书中对此一现象有了“揭密”。嗨,省得我费事了,转发(直接转发是不对号的,我给改动了一下)到这里,解除朋友们的疑问吧。
用万用表的直流挡测量变频器输出电压,其实是对脉冲电压平均值的测量。因万用表型号或内部电路不同,所得结果则差异甚大。如变频器输出正常时,某块万用表显示直流电压为数百伏以上,某块万用表的直流电压显示值为0V。显然后者,适用于用直流挡判断交流输出的故障。原因何在呢?
下图1,为指针式万用表内部直流电压挡的等效电路,图2中的波形a是加在直流输入端子间的(单向)脉冲方波电压;波形b是开关K断开时加在表头上的波形;波形c是开关K闭合时加在表头上的波形。波形b为准确测量值,波形c则为测量误差值。
直流输入+C1R1R2R3KD1交流输入C2D1R4C3电流表A-图1 指针式万用表内部直流电压挡的等效电路
(a)S上平均线S下(b)S上平均线S下(c)
图2 脉冲电压平均值测量误差示意图
测量变频器输出电压有误差的万用表,使用直流挡时,转换开关K为闭合状态,为交流电压挡整流用的二极管D1、D2始终是接入电路的。测量无误差的万用表,直流挡开关K是断开的。K的两种状态,是直接挡测量稳定直流电压,是没有什么影响的,但测量脉冲电压时,所测脉冲电压的平均值,则存在很大的差异。
当K为闭合状态时,由于输入脉冲电压有丰富的谐波,而电路中有分布电容的存在,分布电容与电阻网络构成的阻容网络对脉冲电压的响应,使加在表头上的信号如图2中的c所示波形,由于D1、D2对负向脉冲的限幅作用(将负向脉冲电压钳位于1.4V以内),使负向脉冲面积大大小于正向脉冲面积,二者无法相抵消,测量平均值偏大,脉冲的峰值愈大,偏差愈大。变频器全速输出时,能测得250V左右的直流电压值(其实是错误显示值)。
当K为断开状态时,输入脉冲电压经阻容网络“异化”后,在表头两端形成
如图2中的b所示波形,波形的上、下阴影部分面积完全相等,其直流平均值由于上、下阴影面积相等且为一正一负,而互相抵消,实际测量的平均值(非阴影部分)不受分布电容的影响。
变频器输出的脉冲电压,实际为正、负双向脉冲电压,其阴影和非阴影部分均分为一正一负面积相等的两部分,完全互相抵消,故不论输出电压值的高低,只要输出正、负半波对称,所测量直流电压值,即为0V。
早期购买的MF47型万用表,测量脉冲直流电压无误差。但MF92型万用表,测量则有误差。近年生产的MF47表,据说也有测量误差,显然内部测量电路有了改动,只适宜于测量稳定直流电压,不宜于测量脉冲直流电压了。结论:想用直流电压挡,得到测量脉冲直流电压的准确结果,应选用直流电压挡内部电路,(K处于断开位置)将D1、D2限幅电路断开的万用表才行。
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