概述

　　在過(guò)去，馬達的維修一般是指處理傳統的三相馬達故障，這些故障主要是由進(jìn)水、灰塵、油脂、軸承損壞、馬達軸心偏離，或者僅僅是由正常老化造成的。但是，隨著(zhù)電子馬達的使用，馬達的維修已經(jīng)發(fā)生了很大程度的變化，更多的是對調速馬達驅動(dòng)（ASD）進(jìn)行維修。這些驅動(dòng)會(huì )帶來(lái)其特有的測量問(wèn)題，就連最老道的專(zhuān)家也會(huì )對此感到頭疼。

　　隨著(zhù)新技術(shù)的涌現，現在，我們第一次在安裝和維護驅動(dòng)期間即可以利用數字多用表對其進(jìn)行精確地電氣測量，并診斷損壞的元器件以及其它可能會(huì )引起早期故障的因素。

　　技術(shù)人員會(huì )采用許多不同的方法診斷電力線(xiàn)路的故障，好的維修人員在最后總能找到問(wèn)題所在。技巧就在于快速地跟蹤故障，并將因此造成的停工時(shí)間降至最低。

　　最有效的排障程序是首先從馬達開(kāi)始，然后系統地順藤摸瓜一直到電源，首先查找最明顯的問(wèn)題。如果僅僅是連接松動(dòng)導致的故障，則更換工作良好的器件就會(huì )造成時(shí)間和金錢(qián)的大量浪費。

　　在測試過(guò)程中，要注意測量的準確度。主觀(guān)上誰(shuí)也不準備測量錯誤的結果，但是卻很容易犯這種錯誤，尤其是在A(yíng)SD這樣高能、噪雜的環(huán)境中進(jìn)行工作時(shí)。

　　同理，選擇正確的測試工具來(lái)進(jìn)行驅動(dòng)、馬達和和連接的排障也是至關(guān)重要的。在測量馬達驅動(dòng)輸出信號的電壓、頻率和電流時(shí)，這一點(diǎn)尤其重要。但是直到現在，市場(chǎng)上仍然沒(méi)有一款數字多用表可以精確地測量ASD。福祿克新型的Fluke 87

　　數字多用表－87 V，集成有可選的低通濾波器*，可以精確地測量驅動(dòng)的輸出，其測試結果和馬達驅動(dòng)控制器的顯示相一致?，F在，技術(shù)人員再不必猜測驅動(dòng)是否工作正常，直接可測得給定的控制設備的電壓、電流或頻率的準確值。

驅動(dòng)測量

輸入端的測量

　　任何高質(zhì)量的真有效值多用表均可以測量輸入到ASD的功率。在不帶負載測量相－相電壓時(shí)，輸入電壓讀數的準確度應該在2%范圍之內。明顯的負載失衡會(huì )導致馬達工作異常，一旦發(fā)現，應立即糾正。

輸出端測量

　　反過(guò)來(lái)說(shuō)，由于A(yíng)SD向馬達端子上輸出的是脈寬調制（PWM）的非正弦電壓信號，所以一般的真有效值多用表不能夠可靠地測量脈寬調制（PWM）馬達驅動(dòng)輸出端的信號。一般的真有效值數字多用表測得的是加到馬達上的非正弦信號的熱效應值，而馬達控制器的輸出電壓讀數僅顯示基波成份（一般從30 Hz到60 Hz）的真有效值。

　　產(chǎn)生這種矛盾的原因就在于帶寬和屏蔽?，F在許多真有效值數字多用表的帶寬達20 kHz或更寬，使其不但能夠響應基波成份（這是馬達真正響應的成份），而且會(huì )響應脈寬調制驅動(dòng)產(chǎn)生的高頻成份。并且如果數字多用表沒(méi)有屏蔽掉高頻噪聲的話(huà)，驅動(dòng)控制器的高頻噪聲電平就會(huì )造成測量結果的更大偏差。就是采取了帶寬和屏蔽措施，許多真有效值多用表所顯示的讀數仍然會(huì )比驅動(dòng)控制器顯示的值高出20%到30%。

　　福祿克的新型87V多用表采用了可選擇的低通濾波器，在排障時(shí)，可在驅動(dòng)本身或馬達端子上精確測量驅動(dòng)輸出側的電壓、電流和頻率。利用所選擇的濾波器，87V 讀出的電壓和頻率（馬達速率）應該和相關(guān)聯(lián)的驅動(dòng)控制顯示屏的顯示（如果有的話(huà)）相一致。當驅動(dòng)沒(méi)有顯示屏可供觀(guān)察時(shí)，在馬達的位置進(jìn)行這些測量是非常有用的。

安全地測量

　　在進(jìn)行任何電氣測量之前，請確保掌握相關(guān)的安全知識。如果使用不當，任何儀器都不能保證絕對安全，并且許多設備根本就不適合測量調速馬達。另外在特殊的工作環(huán)境和進(jìn)行特殊的測量時(shí)還要使用必要的個(gè)人防護用品。如果可能的話(huà)，盡量不要一個(gè)人單獨工作。

電氣測試設備的安全等級

　　美國國家標準協(xié)會(huì )（ANSI）和國際電工委員會(huì )（IEC）是為測試設備制造商定義安全標準的主要獨立機構。IEC 61010標準第二版為測試設備的安全規定了兩個(gè)基本參數：額定電壓和測量種類(lèi)級別。額定電壓是設備能夠進(jìn)行測量的最大連續工作電壓；種類(lèi)級別描述了給定種類(lèi)的測量環(huán)境。大多數三相ASD裝置應該被認為屬于CAT III類(lèi)測量環(huán)境，使用480V或600V配電系統提供電源。在使用數字多用表對這些高能系統進(jìn)行測量時(shí)，請確保其最少滿(mǎn)足CAT III 600V的要求，最好滿(mǎn)足CAT IV 600V/CAT III 1000V的要求。種類(lèi)級別和電壓極限一般會(huì )在前面板的輸入端子上查到。

　　新型的Fluke 87V同時(shí)滿(mǎn)足CAT IV 600V 和CAT III 1000V的要求。

　　關(guān)于更多的種類(lèi)級別和安全測量的信息，請參考福祿克的數字多用表安全ABC。

進(jìn)行測量

　　現在，我們利用福祿克新型87V數字多用表進(jìn)行測量。以下的測量程序都是針對利用87V在控制板的端子板上測量480 V 的3 相驅動(dòng)裝置而設計的。這些程序同樣適用于由單相或3相電源供電的較低電壓的3相驅動(dòng)。在進(jìn)行這些測試時(shí)，馬達運行于50 Hz下。

輸入電壓

　　在驅動(dòng)處測量連接到驅動(dòng)的輸入端的交流電壓：

    1.　選擇87V的交流電壓高能。

    2.　將黑色探頭連接至其中一個(gè)三相輸入端子。該端將作為參考相。

    3.　將紅色探頭連接至剩下兩相的其中一相的輸入端子，記錄讀數。

    4.　保留黑色探頭不動(dòng)，將紅色探頭連接至第三相輸入端子，記錄讀數。

    5.　確保這兩個(gè)讀數之差不超過(guò)2%。

輸入電流

　　在測量輸入電流時(shí)一般都需要一個(gè)電流鉗附件。在大多數情況下，不是輸入電流超過(guò)87V的電流功能可測量的最大電流，就是不能夠“斷開(kāi)電路”進(jìn)行串聯(lián)地測量電流。無(wú)論電流鉗屬于哪種類(lèi)型，要確保所有讀數之間的差異不超過(guò)3%，以保證適當的平衡。

變流器型鉗表（i200、80i-400、80i-600A）

    1.　將電流鉗連接至87V的公共端和400 mA輸入插孔。

    2.　選擇mA/A ac（交流電流）功能

    3.　依次用電流鉗夾住每一輸入電源的相線(xiàn)，并記錄各自的讀數。由于這些電流鉗在每1安培的電流下輸出1毫安的電流，所以87V上顯示的毫安讀數值即為以安培為單位的實(shí)際相電流值。

霍爾效應型（AC/DC）電流鉗（i410、i-1010）

    1.　將電流鉗連接至87V的公共端和V/W輸入插孔。

    2.　選擇87V的交流電壓功能。

    3.　按下黃色的按鈕，使用低通濾波器。這樣，多用表即可抑制驅動(dòng)控制器產(chǎn)生的所有高頻噪聲。一旦使用了低通濾波器，多用表即處于600mV手動(dòng)量程模式下。

　　依次用電流鉗夾住每一輸入電源的相線(xiàn)，并記錄各自的讀數。由于這些電流鉗在每1安培的電流下輸出1毫伏的電壓，所以87V上顯示的毫伏讀數值即為以安培為單位的實(shí)際

    1.　相電流值。

輸出電壓

    在驅動(dòng)上或馬達端子上測量交流輸出電壓：

    1.　將黑色測試線(xiàn)插入到公共插孔，紅色測試線(xiàn)插入到V/W插孔。

    2.　選擇87V的交流電壓功能。

    3.　將黑色探頭連接至其中一個(gè)三相輸出電壓或馬達端子。該端將作為參考相。

    4.　將紅色探頭連接至剩下兩相的其中一相的輸出電壓或馬達端子。

    5.　按下黃色按鈕，使用低通濾波器?，F在，記錄下讀數。

    6.　保留黑色探頭不動(dòng)，將紅色探頭連接至第三相輸出電壓或馬達端子，記錄讀數。

    7.　確保這兩個(gè)讀數之差不超過(guò)2%（參見(jiàn)圖2）。讀數應該和控制器顯示屏（如果有的話(huà)）顯示的值一致。

    8.　如果不使用低通濾波器，多用表測得的輸出電壓讀數將會(huì )高出10%到30%，和普通的數字多用表測量結果一樣（參見(jiàn)圖1）。

　　若要確定馬達的速率，僅需在使用低通濾波器時(shí)進(jìn)行頻率測量即可?？梢栽谌我鈨蓚€(gè)相電壓或馬達端子之間進(jìn)行測量。

將黑色測試線(xiàn)插入到公共插孔，將

    1.　紅色測試線(xiàn)插入到V/W插孔。

    2

    3.　將黑色探頭連接至其中一個(gè)三相輸出電壓或馬達端子。該端將作為參考相。

    4.　將紅色探頭連接至剩下兩相的其中一相的輸出電壓或馬達端子。

    5.　按下黃色按鈕，使用低通濾波器。

    6.　按下Hz（赫茲）按鈕。以Hz為單位顯示的讀數即是馬達的速率（參見(jiàn)圖4）。如果沒(méi)有87V的低通濾波器，則不可能正確地進(jìn)行測量（參見(jiàn)圖3）。

    常也需要電流鉗附件。

變流器型鉗表（i200、80i-400、80i-600A）

    1.　將電流鉗連接至87V的公共端和400 mA輸入插孔。

    2.　選擇mA/A ac（交流電流）功能

    3.　依次用電流鉗夾住每一輸出相線(xiàn)，并記錄各自的讀數。由于這些電流鉗在每1安培的電流下輸出1毫安的電流，所以87V上顯示的毫安讀數值即為以安培為單位的實(shí)際相電流值。

注:本文摘自中國工控網(wǎng)