Hiệu ứng gợn sóng là gì trong bảo trì năm 2024

Các phép đo và phân tích trên hệ thống điện ba pha vốn đã phức tạp hơn so với hệ thống một pha. Bộ biến đổi nguồn dựa trên Điều biến chiều rộng xung (PWM), chẳng hạn như truyền động động cơ biến tần, làm phức tạp thêm các phép đo do việc lọc và kích hoạt tín hiệu PWM là một thách thức.

Trong giai đoạn gỡ lỗi và xác thực, máy hiện sóng là dụng cụ được lựa chọn nhờ tính linh hoạt và tốc độ của. Máy có thể đo chính xác hiệu suất của bộ chuyển đổi năng lượng và mạch điều khiển. Với các que đo phù hợp, chúng có thể đo với băng thông cao trên phạm vi rộng.

Phần mềm phân tích truyền động động cơ biến tần 3 pha đặc biệt cho phép phân tích nhanh, lặp lại.

Hoạt động của Biến tần (VFD)

Một hệ thống truyền động động cơ điển hình được điều khiển bởi đầu vào AC ba pha được cấp cho phần truyền động hoặc phần bộ chuyển đổi nguồn.

Phần truyền động có ba khối chính:

  • Bộ chỉnh lưu chuyển đổi AC-DC
  • DC bus
  • Biến tần DC sang AC chuyển đổi điện áp DC thành tín hiệu AC (ở dạng sóng PWM trong hầu hết các trường hợp).

Mặc dù giá trị đó không được hiển thị trong sơ đồ này, nhưng các vòng phản hồi và logic điều khiển sẽ giám sát tải của động cơ và điều chỉnh hệ thống truyền động để kiểm soát mô-men xoắn và tốc độ. Điều này cho phép hệ thống điều khiển động cơ trong các điều kiện khác nhau, từ không tải đến tải tối đa.

Bảng thông tin phân tích truyền động động cơ biến tần 3 pha

Hiệu ứng gợn sóng là gì trong bảo trì năm 2024

Hiệu ứng gợn sóng là gì trong bảo trì năm 2024

Phép đo đường dây 3 pha

Trong phòng thí nghiệm, các phép đo chất lượng điện năng được sử dụng để hiểu cách thức thiết bị tiêu thụ năng lượng do dòng điện xoay chiều ba pha cung cấp.

Đối với mỗi pha, các phép đo chất lượng điện năng thường bao gồm:

  • RMS và độ lớn của điện áp và dòng điện
  • Công suất thực, công suất phản ứng, công suất biểu kiến, góc pha và hệ số công suất
  • Tần số

Ngoài các chỉ số về điện áp và dòng điện RMS, sơ đồ pha (hiển thị ở bên trái) có thể cung cấp một cách nhanh chóng để xem mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện. Sự mất cân bằng và lệch pha ảnh hưởng đến hệ số công suất có thể thấy rõ ngay lập tức.

Hệ số công suất là một thông số kỹ thuật quan trọng đối với bất kỳ thiết bị công nghiệp nào vì nó có tác động trực tiếp đến hóa đơn điện của khách hàng cuối. Một số truyền động bao gồm mạch hoạt động để kiểm soát hệ số công suất.

Sóng hài cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả tổng thể và thậm chí cả độ tin cậy của hệ thống của khách hàng cuối. Bởi vì điều này, độ méo hài thường phải tuân theo quy định. Biểu đồ cột sóng hài với giới hạn IEEE-519 được hiển thị ở bên trái. Giới hạn do người dùng xác định có thể được sử dụng để kiểm tra biên.

Đọc về cách sử dụng biểu đồ pha trên máy hiện sóng

Phân tích gợn sóng

Gợn sóng được định nghĩa là điện áp AC tồn dư hoặc không mong muốn trên một thành phần DC không đổi. Giá trị này thường được đo trên bus DC. Phép đo này giúp hiểu mức độ hiệu quả của tín hiệu được chuyển đổi từ AC-DC ở phía đầu vào và tác động của các thành phần không mong muốn đối với tín hiệu PWM ở phía đầu ra.

Phép đo gợn sóng đường cho giá trị RMS ở tần số đường được cấu hình, và cực đại đến cực đại của dạng sóng miền thời gian cho các pha được cấu hình và RMS đo gợn sóng chuyển mạch ở tần số chuyển mạch được cấu hình, và cực đại đến cực đại của dạng sóng miền thời gian cho các pha được cấu hình.

Hiệu ứng gợn sóng là gì trong bảo trì năm 2024

Hiệu ứng gợn sóng là gì trong bảo trì năm 2024

Direct Quadrature Zero (DQ0)

Các hệ thống điều khiển vectơ sử dụng biến đổi Clarke và Park để đơn giản hóa tín hiệu ba pha thành các vectơ điều khiển D và Q. Khả năng đo các vectơ này cho phép bạn xác nhận rằng hệ thống điều khiển đang hoạt động như mong đợi. Rất tiếc, những biến số quan trọng này thường được tính toán theo thời gian thực, sâu bên trong hệ thống điều khiển và không được đưa ra dưới dạng tín hiệu bên ngoài.

Phép đo DQ0 ( IMDA-DQ0 tùy chọn) trên các máy hiện sóng Tektronix 5/6 Series sử dụng xử lý tín hiệu để tính toán và đo các vectơ D và Q dựa trên tín hiệu đầu ra của biến tần, vì vậy bạn có thể so sánh hiệu suất thực tế với hiệu suất dự kiến. Kết quả được hiển thị dưới dạng pha, dạng sóng được biến đổi và giá trị vô hướng.

Kết quả DQ0 được hiển thị dưới dạng pha, dạng sóng được biến đổi và giá trị vô hướng.

Các phép đo đầu ra truyền động

Hiệu quả là một trong những phép đo quan trọng của hệ thống truyền động động cơ như một chỉ báo về hiệu suất tổng thể của hệ thống.

Hiệu quả đo tỷ lệ giữa công suất đầu ra và công suất đầu vào. Phép đo này tính toán và hiển thị hiệu quả ở từng giai đoạn và tổng hiệu suất (trung bình) của hệ thống. Các phép đo hiệu quả sử dụng cấu hình 2V2I (phương pháp 2 oát kế), trên máy hiện sóng 8 kênh.

Hiệu ứng gợn sóng là gì trong bảo trì năm 2024

Hiệu ứng gợn sóng là gì trong bảo trì năm 2024

Phân tích cơ học

Nhóm phân tích cơ học IMDA (Tùy chọn IMDA-MECH) hỗ trợ các cảm biến Hall, bộ phân giải và giao diện bộ mã hóa cầu phương (QEI) để theo dõi góc, tốc độ, gia tốc và hướng của động cơ. Các phép đo được cấu hình bằng một vài cài đặt đơn giản.

Các phép đo có thể được thực hiện với que đo analog thụ động hoặc chênh lệch. Cảm biến Hall hoặc QEI cũng có thể được đo bằng que đo logic TLP58 8 kênh để lưu các kênh analog để sử dụng cho các tín hiệu khác.

Các phép đo tốc độ có thể được vẽ để hiển thị trình tự khởi động hoặc giảm tốc của động cơ trong các bản ghi dài. Biểu đồ tần số cung cấp thông tin chi tiết về cấu hình tình trạng chập chờn của tốc độ đo được.

IMDA-MECH hỗ trợ hai phương pháp đo mô-men xoắn thời gian thực – cảm biến mô-men xoắn hoặc cảm biến tải trọng và dòng điện phần ứng. Khi sử dụng phương pháp dòng điện phần ứng, mô-men xoắn được tính bằng cách áp dụng một hằng số cho dòng điện động cơ RMS. Công suất cơ học của hệ thống có thể được tính toán và hiển thị bằng các giá trị mô-men xoắn và tốc độ.

Công suất điện có thể được xác định trên đầu vào của biến tần, sử dụng phép đo điện áp và dòng điện. Sử dụng các phép đo mô-men xoắn và tốc độ trên đầu ra của biến tần, ứng dụng có thể đo tỷ lệ giữa công suất đầu ra cơ học với công suất đầu vào điện, từ đó đo được hiệu suất tổng thể của hệ thống.

Hệ thống tham chiếu đặc tính và khắc phục sự cố VFD 3 pha

Hệ thống kiểm tra 3 pha dựa trên máy hiện sóng cho phép đo cấp hệ thống trong khi quan sát mạch VFD. Tốc độ lấy mẫu cao và độ dài bản ghi dài cung cấp chế độ xem chi tiết từ Hz đến GHz. Có nhiều lựa chọn thay thế que đo cho ứng dụng này, nhưng đây là một ví dụ về một hệ thống tuyệt vời: