變頻器熱測(cè)試規(guī)范

測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 變頻器熱測(cè)試規(guī)范 擬 制 劉建平 日 期 2010 04 29 審 核 日 期 批 準(zhǔn) 日 期 文件編碼 RD CRT T01 版 本 V 2 0 密 級(jí) 保 密 測(cè)試規(guī)范 英威騰電氣股份有限公司 測(cè)試部 生效日期 2010 05 頁(yè) 數(shù) 21 頁(yè) 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 2 頁(yè) 共 21 頁(yè) 更 改 信 息 登 記 表 文件名稱 變頻器熱測(cè)試規(guī)范 文件編碼 版本 更改原因 更改說(shuō)明 更改人 更改時(shí)間 V1 0 擬制新規(guī)范 董瑞勇 2007 10 16 V2 0 規(guī)范升級(jí) 劉建平 2010 05 28 評(píng)審會(huì)簽區(qū) 人員 簽名 意見(jiàn) 日期 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 3 頁(yè) 共 21 頁(yè) 目 錄 1 目的 4 2 范圍 4 3 定義 4 4 引用標(biāo)準(zhǔn)和參考資料 4 5 測(cè)試環(huán)境 5 6 測(cè)試設(shè)備 5 7 熱電偶測(cè)試點(diǎn) 5 7 1 驅(qū)動(dòng)電源板測(cè)試點(diǎn)選取 5 7 2 整機(jī)的測(cè)試點(diǎn)選取 6 7 3 環(huán)境溫度測(cè)試點(diǎn)位置選取 6 7 4 測(cè)試點(diǎn)的布置 7 7 5 熱電偶的固定 9 8 測(cè)試項(xiàng)目 11 9 測(cè)試方法 11 9 1 驅(qū)動(dòng)電源板溫升測(cè)試 11 9 2 額定運(yùn)行溫升測(cè)試 12 9 3 交變式負(fù)載溫升測(cè)試 13 9 4 過(guò)溫保護(hù)測(cè)試 14 9 5 輸入缺相測(cè)試 14 9 6 緩沖電阻溫升測(cè)試 14 10 判定標(biāo)準(zhǔn) 15 11 關(guān)鍵器件溫升限值要求 15 12 測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試報(bào)告 16 附件 1 熱測(cè)試報(bào)告模板 17 附件 2 溫升數(shù)據(jù)表格模板 17 附件 3 紅外熱像儀 Ti20 操作指導(dǎo)書 17 附件 4 安捷倫 34972A 數(shù)據(jù)采集儀操作指導(dǎo)書 17 附錄 A 溫升與環(huán)境溫度之間的推算關(guān)系 18 附錄 B 紅外熱像儀使用注意事項(xiàng) 19 附錄 C 溫升數(shù)據(jù)表格 20 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 4 頁(yè) 共 21 頁(yè) 英威騰電氣股份有限公司測(cè)試技術(shù)規(guī)范 變頻器熱測(cè)試規(guī)范 1 目的 檢驗(yàn)我司變頻器產(chǎn)品的熱設(shè)計(jì)是否合理 驗(yàn)證器件應(yīng)用在熱應(yīng)力方面是否滿足器件的 熱應(yīng)力降額要求 2 范圍 本規(guī)范規(guī)定了樣機(jī)的熱測(cè)試方法 適用于英威騰電氣股份有限公司開(kāi)發(fā)的所有變頻器 產(chǎn)品 3 定義 變頻器額定運(yùn)行 是指變頻器工作在額定輸入電壓和缺省載頻下 驅(qū)動(dòng)適配電機(jī) 50Hz 運(yùn)行 輸出額定電流 變頻器通常工況 是指變頻器用戶現(xiàn)場(chǎng)中通常的運(yùn)行工況 若規(guī)格書中無(wú)明確界定則 為額定運(yùn)行 適配電機(jī) 與變頻器同功率或者是大一功率 小一功率的電機(jī) 不包括電機(jī)并聯(lián) 4 引用標(biāo)準(zhǔn)和參考資料 1 GB T 12992 91 電子設(shè)備強(qiáng)迫風(fēng)冷熱特性測(cè)試方法 2 GB T 12993 91 電子設(shè)備熱性能評(píng)定 3 GB 2421 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 總則 4 GB 2423 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)方法 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 5 頁(yè) 共 21 頁(yè) 5 測(cè)試環(huán)境 1 常溫實(shí)驗(yàn)室環(huán)境 2 環(huán)境試驗(yàn)箱 6 測(cè)試設(shè)備 1 34972A 型數(shù)據(jù)采集儀 Agilent 安捷倫 2 DR230 型混合記錄儀 YOKOGAWA 橫河 3 Ti20 型手持式紅外熱像儀 FLUKE 福祿克 7 熱電偶測(cè)試點(diǎn) 7 1 驅(qū)動(dòng)電源板測(cè)試點(diǎn)選取 7 1 1 開(kāi)關(guān)電源關(guān)鍵器件 輸入端整流二極管或橋堆 整流電路限流電阻 濾波電容及電容 均壓電阻 開(kāi)關(guān)變壓器 MOS 管 MOS 管驅(qū)動(dòng)芯片及芯片啟動(dòng)電阻 原邊檢流電阻 吸 收電路二極管及電阻 副邊整流二極管 負(fù)載電阻 穩(wěn)壓管 電壓反饋的檢測(cè)光耦及線性 穩(wěn)壓芯片等 7 1 2 功能電路關(guān)鍵器件 輸入缺相檢測(cè)電路中的功率電阻和光耦 母線電壓檢測(cè)電路中的 功率電阻和光耦 風(fēng)扇及接觸器的驅(qū)動(dòng)電路中的開(kāi)關(guān)管和光耦 電流檢測(cè)電路中的穩(wěn)壓芯 片及光耦等 7 1 3 主回路 PCB 銅箔 使用紅外熱像儀進(jìn)行預(yù)測(cè)試 找出溫度最高點(diǎn) 7 1 4 熱電偶粘點(diǎn)前 先使用 Ti20 紅外熱像儀進(jìn)行預(yù)測(cè)試 找出除 7 1 1 7 1 2 以外的溫度 較高器件 以及找出各被測(cè)器件的溫度最高點(diǎn) 再進(jìn)行熱電偶粘點(diǎn)測(cè)試 注 a 熱電偶 TT K 30 SLE K 型熱電偶線 線徑 2 0 255mm 紅色線為鎳 鉻合金 黃色線為鎳 鋁合金 外層絕緣材質(zhì)耐溫 200 260 b 熱電偶工作端 與被測(cè)器件表面相粘接的一端 c 熱電偶參考端 與測(cè)溫儀相連接的一端 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 6 頁(yè) 共 21 頁(yè) 7 2 整機(jī)的測(cè)試點(diǎn)選取 7 2 1 主回路功率器件 整流橋 逆變模塊 母線電容及電容均壓電阻 上電緩沖電阻 變 壓器線圈 大功率變頻器中 接觸器主觸點(diǎn) 銅皮和銅排 交 直流電抗器 內(nèi)置 輸出 電流檢測(cè)電阻 霍爾 功率模塊的溫度檢測(cè)點(diǎn)等 7 2 2 如果被測(cè)樣機(jī)是新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品 或者機(jī)器內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電源板和其它單板是新板 未轉(zhuǎn)產(chǎn) 或硬件升級(jí) 時(shí) 在整機(jī)測(cè)試時(shí)還要對(duì) 7 1 1 7 1 2 7 1 3 中的關(guān)鍵器件進(jìn)行選取測(cè)試 7 2 3 對(duì)于同一電路中實(shí)現(xiàn)相同功能的一類器件 如多個(gè)電阻或電容串并聯(lián) 應(yīng)選取散熱 條件相對(duì)差 裕量相對(duì)小的器件進(jìn)行測(cè)量 選取數(shù)量為 2 個(gè) 7 2 4 熱電偶粘點(diǎn)前 先使用 Ti20 紅外熱像儀進(jìn)行預(yù)測(cè)試 找出除 7 2 1 7 2 2 以外的溫度 較高器件 以及找出各被測(cè)器件的溫度最高點(diǎn) 再進(jìn)行熱電偶粘點(diǎn)測(cè)試 7 3 環(huán)境溫度測(cè)試點(diǎn)位置選取 按照用戶手冊(cè)中確定的變頻器安裝方式擺放樣機(jī) 環(huán)境溫度的測(cè)試點(diǎn)選取在距離被測(cè) 樣機(jī)某一側(cè)面幾何中心點(diǎn)的 80mm 處 如下圖所示 環(huán)境溫度測(cè)試點(diǎn)位置 圖中紅色圓點(diǎn) 以上是 GB T 12992 91 標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的環(huán)境溫度測(cè)試點(diǎn)布置方法 在實(shí)際測(cè)試環(huán)境中 將熱電偶直接放置在空氣中時(shí) 溫度會(huì)容易出現(xiàn)波動(dòng)的現(xiàn)象 因此 a 在常溫環(huán)境下進(jìn)行溫升測(cè)試時(shí) 將環(huán)境溫度測(cè)試點(diǎn)熱電偶用溫升膠固定在一個(gè)小 型的專用散熱器上 并將散熱器固定在溫度測(cè)試設(shè)備上 現(xiàn)公司所使用的測(cè)溫儀 都已將環(huán)境測(cè)試點(diǎn)熱電偶連接到 1 號(hào)通道上 在測(cè)試時(shí) 可將溫度測(cè)試設(shè)備按以 上標(biāo)準(zhǔn)大致的位置放置溫度測(cè)試設(shè)備 但要注意溫度測(cè)試設(shè)備的放置不能影響被 測(cè)樣機(jī)的散熱風(fēng)道 例如 不能太貼近變頻器箱體側(cè)面設(shè)計(jì)的百葉窗 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 7 頁(yè) 共 21 頁(yè) b 當(dāng)在環(huán)境試驗(yàn)箱進(jìn)行高溫環(huán)境溫升測(cè)試時(shí) 將環(huán)境溫度測(cè)試點(diǎn)熱電偶工作端點(diǎn)上 少量的溫升膠 如下圖 覆蓋工作端裸露部分即可 將該熱電偶直接放入環(huán)境試 驗(yàn)箱內(nèi) 放置位置要盡量避開(kāi)風(fēng)口 環(huán)境溫度測(cè)試點(diǎn)熱電偶 環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)使用 7 4 測(cè)試點(diǎn)的布置 7 4 1 功率模塊 整流橋 IGBT 的測(cè)試點(diǎn)應(yīng)粘在模塊的散熱基板上 且盡量靠近模塊中 的功率結(jié)點(diǎn) 7 4 2 對(duì)于母線電解電容至少選擇兩個(gè)散熱條件差的電容進(jìn)行測(cè)試 母線電解電容的測(cè)試點(diǎn) 要布置在電容的鋁外殼上和芯包中心點(diǎn)處 使用 1 5mm 或 1 7mm 規(guī)格的鉆頭在電容頂部 接線端子面的中心點(diǎn)處打孔 將熱電偶工作端放入到電容芯包的中心點(diǎn)位置進(jìn)行測(cè)試 測(cè) 電容鋁外殼溫度時(shí) 要將測(cè)試點(diǎn)位置上的電容外層絕緣套管刮開(kāi) 刮開(kāi)大小比熱電偶工作 端大一點(diǎn)即可 7 4 3 半導(dǎo)體功率晶體管管殼溫度測(cè)試點(diǎn) 應(yīng)設(shè)置在距管芯最近的熱點(diǎn)位置上 7 4 4 集成器件的表面溫度測(cè)試點(diǎn) 應(yīng)設(shè)置在器件表面的中心點(diǎn) 晶圓位置 上 7 4 5 垂直放置的功率電阻器 表面溫度測(cè)試點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在垂直高度的三分之二處 水平放置 的功率電阻器 測(cè)試點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在中間位置 7 4 6 溫度臨界或?qū)囟让舾械脑骷砻鏈囟?一般應(yīng)在其熱點(diǎn)附近布設(shè)兩個(gè)測(cè)試點(diǎn) 其 值應(yīng)取大者 7 4 7 銅排的溫度測(cè)試點(diǎn) 應(yīng)選取在截面積最小 同一銅排上 的位置 以及兩銅排的連接 點(diǎn)上 7 4 8 所有的整機(jī)溫度檢測(cè)點(diǎn)上 都要布置熱電偶測(cè)試點(diǎn) 用于溫度檢測(cè)精度測(cè)試 7 4 9 其它元器件表面溫度測(cè)試點(diǎn)的位置 應(yīng)視其熱點(diǎn)情況而定 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 8 頁(yè) 共 21 頁(yè) 以下為部分器件的測(cè)試點(diǎn)布置示圖 圖中紅色圓點(diǎn)為熱電偶粘點(diǎn)測(cè)試位置 單橋臂整流模塊測(cè)試點(diǎn)布置 PIM 模塊測(cè)試點(diǎn)布置 單橋臂 IGBT 模塊測(cè)試點(diǎn)布置 電解電容測(cè)試點(diǎn)布置 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 9 頁(yè) 共 21 頁(yè) 溫度檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)試點(diǎn)布置 注意事項(xiàng) a 測(cè)試元件表面溫度的測(cè)點(diǎn)布置的原則 就是將測(cè)點(diǎn)布置在元器件溫度最高或較高 的熱點(diǎn)上 這些點(diǎn)通常在距離元件內(nèi)部發(fā)熱點(diǎn)最近或散熱條件最差的地方 b 電解電容打孔放入熱電偶后 必須用溫升膠將孔口密封 c 電解電容打孔要注意力度 以免鉆頭絞到芯包中的隔離紙或電極箔片而損壞電容 d 體積小的電解電容 如同江海 CD293 系列產(chǎn)品 從電容頂部接線端子面中點(diǎn)打孔 時(shí)很容易碰到電容內(nèi)部的電極引出線 所以要從底部的中心點(diǎn)打入 底部鋁殼的 厚度約為 0 5mm 鋁殼到芯包的距離約 1mm 使用手持電鉆打孔 轉(zhuǎn)速盡量控制 到最小 慢慢磨穿電容鋁外殼 注意要緊握電鉆 避免孔打穿時(shí)由于慣力使電鉆 再往前沖而損壞電容 7 5 熱電偶的固定 7 5 1 將熱電偶工作端焊接成一個(gè)圓焊球 焊球表面要光滑 無(wú)嚴(yán)重的氧化層 工作端的導(dǎo) 線裸露部分控制在 2 mm 以內(nèi) 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 10 頁(yè) 共 21 頁(yè) 熱電偶工作端的焊接 7 5 2 測(cè)試表面溫度時(shí) 應(yīng)保證熱電偶工作端與被測(cè)表面間緊密接觸 使接觸熱阻最小 以 減小測(cè)試誤差 而且兩者之間是點(diǎn)接觸 避免面接觸 7 5 3 固定的方法 將熱電偶工作端緊貼被測(cè)表面后 用 satlonD 3 溫升膠滴在熱電偶工作 端上 再用 satlon 606 催化劑進(jìn)行固化 溫升膠的用量不能太多 能覆蓋熱電偶工作端裸 露部分 并能起到固定的作用即可 溫升膠的用量太多可能會(huì)影響元器件的正常散熱 特 別是對(duì)于被測(cè)表面較小的元器件 IGBT 模塊上熱電偶工作端的固定 7 5 4 對(duì)于被測(cè)表面帶電的元器件 如銅排 熱電偶工作端不能與其直接接觸 否則會(huì)使 測(cè)試數(shù)據(jù)嚴(yán)重不準(zhǔn)確 或損壞測(cè)溫設(shè)備 應(yīng)該與被測(cè)表面保持絕緣 絕緣方法 先滴一滴 satlonD 3 溫升膠在測(cè)試點(diǎn)上 直接用溫升膠的瓶嘴將其攪勻 平整 使溫升膠厚度最小 用 satlon 606 催化劑固化 再用溫升膠將熱電偶工作端固定在先前已固化的溫升膠上 使 熱電偶工作端不與帶電表面相接觸 要注意先鋪的一層溫升膠的厚度和面積 盡量最小 以減小溫升誤差 7 5 5 在將熱電偶導(dǎo)線引出機(jī)箱 柜的路徑中 用高溫膠紙?jiān)谝恍┖线m的位置將其固定 防 止意外拉扯使熱電偶探頭松動(dòng) 影響測(cè)量精度 同時(shí)還要盡量避免熱電耦從風(fēng)道進(jìn)氣口或 出氣口引出 注意事項(xiàng) a SatlonD 3 溫升膠的軟化點(diǎn)是 130 熔點(diǎn)是 175 當(dāng)被測(cè)表面的溫度到達(dá) 130 以上時(shí) 溫升膠就會(huì)因軟化而變形 松動(dòng)或脫落 對(duì)測(cè)試結(jié)果帶來(lái)一定的誤 差 因此 在對(duì)于溫度高于 130 的情況下 測(cè)試結(jié)果不能直接作為判定依據(jù) 只能做為參考依據(jù) b 使用 satlon 606 催化劑的時(shí)候 不需要太用力按壓噴頭 噴嘴導(dǎo)管不要太靠近溫 升膠 否則噴射壓力會(huì)將溫升膠吹走或吹起 使溫升膠固化后內(nèi)部形成氣泡 熱 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 11 頁(yè) 共 21 頁(yè) 電偶固定不牢 影響測(cè)試精度 8 測(cè)試項(xiàng)目 驅(qū)動(dòng)電源板溫升測(cè)試 額定運(yùn)行溫升測(cè)試 交變式負(fù)載溫升測(cè)試 過(guò)溫保護(hù)測(cè)試 輸入缺相測(cè)試 緩沖電阻溫升測(cè)試 9 測(cè)試方法 9 1 驅(qū)動(dòng)電源板溫升測(cè)試 9 1 1 常溫實(shí)驗(yàn)室環(huán)境 9 1 1 1 在常溫實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下 被測(cè)單板的擺放位置要避開(kāi)氣流 如空調(diào)的循環(huán)風(fēng)等 9 1 1 2 根據(jù) 7 1 選取好測(cè)試點(diǎn) 用溫升膠將熱電偶固定好 并以照片的形式記錄各測(cè)試點(diǎn) 位置 將熱電偶參考端連接至測(cè)溫儀 記錄下測(cè)試點(diǎn)與熱電耦測(cè)試通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系 9 1 1 3 將開(kāi)關(guān)電源副邊各路輸出連接至電子負(fù)載設(shè)備 并根據(jù)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員提供的開(kāi)關(guān)電 源技術(shù)參數(shù)規(guī)格 設(shè)置電子負(fù)載設(shè)備的輸出參數(shù) 9 1 1 4 設(shè)置測(cè)溫儀的各通道配置 注意要正確設(shè)置熱電偶的類型 目前使用的都是 K 型 電源板輸入 Uinnom 電壓 滿載輸出 開(kāi)始溫升測(cè)試 觀察各測(cè)試點(diǎn)測(cè)量的溫度是否正常 如發(fā)現(xiàn)壞點(diǎn)或溫度異常測(cè)試點(diǎn) 掉電后重新處理好后再進(jìn)行測(cè)試 9 1 1 5 測(cè)溫儀設(shè)置為自動(dòng)溫度掃描 打印 間隔時(shí)間為 2 分鐘 9 1 1 6 溫度曲線沒(méi)有上升的趨勢(shì)后則認(rèn)為各測(cè)試點(diǎn)的溫度已達(dá)穩(wěn)定值 使用 Ti20 紅外熱 像儀對(duì)被測(cè)單板進(jìn)行熱成像測(cè)試 并保存熱成像圖 熱成像數(shù)據(jù)中必須包含單板的整體溫 度分布 以及各測(cè)試點(diǎn)的熱成像數(shù)據(jù) 9 1 1 7 溫升穩(wěn)定后要再持續(xù)測(cè)試 20 分鐘 但溫升測(cè)試時(shí)間不能小于 90 分鐘 9 1 1 8 測(cè)溫儀再掃描 打印 一組數(shù)據(jù)后 結(jié)束測(cè)試 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 12 頁(yè) 共 21 頁(yè) 9 1 1 9 被測(cè)電源板輸入分別調(diào)至 Uinmin 和 Uinmax 電壓 再進(jìn)行滿載溫升測(cè)試 并記錄兩 種狀態(tài)下溫定穩(wěn)定后的溫升數(shù)據(jù)和熱成像數(shù)據(jù) 9 1 2 試驗(yàn)箱高溫環(huán)境 9 1 2 1 被測(cè)電源板置入 QTT 80L 可程式濕熱箱內(nèi) 電源板開(kāi)關(guān)電源副邊各路輸出連接至 電子負(fù)載設(shè)備 9 1 2 2 濕熱箱溫度設(shè)置為 40 顯示溫度到達(dá) 40 再經(jīng) 20 分鐘后 給被測(cè)電源板輸入 Uinnom 電壓 滿載輸出 開(kāi)始溫升測(cè)試 9 1 2 3 測(cè)溫儀設(shè)置為自動(dòng)溫度掃描 打印 間隔時(shí)間為 2 分鐘 9 1 2 4 溫升穩(wěn)定后要再持續(xù)測(cè)試 20 分鐘 但溫升測(cè)試時(shí)間不能小于 2 小時(shí) 9 1 2 5 測(cè)溫儀再掃描 打印 一組數(shù)據(jù)后 結(jié)束測(cè)試 注意事項(xiàng) 溫升測(cè)試結(jié)束后 不要立即停止運(yùn)行 要讓電機(jī)空載運(yùn)行 30 分鐘左右 以免勵(lì)磁電機(jī) 過(guò)熱損壞 9 2 額定運(yùn)行溫升測(cè)試 9 2 1 常溫實(shí)驗(yàn)室環(huán)境 9 2 1 1 將被測(cè)樣機(jī)按工程應(yīng)用安裝方式放置 對(duì)于壁掛式機(jī)器 樣機(jī)必須安裝在專用的變 頻器測(cè)試安裝架上 對(duì)于立柜式機(jī)器 樣機(jī)必須直立放置在木棧板上 木棧板上要墊一層 紙皮 對(duì)于功率單元 低壓 被測(cè)單元必須按照整機(jī)上的單元安裝方向放置 9 2 1 2 根據(jù) 7 2 選取好整機(jī)測(cè)試點(diǎn) 用溫升膠將熱電偶固定好 并以照片的形式記錄各測(cè) 試點(diǎn)位置 將熱電偶參考端連接至測(cè)溫儀 記錄下測(cè)試點(diǎn)與熱電耦測(cè)試通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系 9 2 1 3 設(shè)置測(cè)溫儀的各通道配置 注意要正確設(shè)置熱電偶的類型 目前使用的都是 K 型 被測(cè)樣機(jī)連接上適配電機(jī) 輸入額定電壓 缺省參數(shù)運(yùn)行 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電機(jī)電壓或?qū)ν蠙C(jī)組 的運(yùn)行參數(shù) 使被測(cè)樣機(jī)輸出額定電流并保持穩(wěn)定 開(kāi)始溫升測(cè)試 觀察各測(cè)試點(diǎn)測(cè)量的 溫度是否正常 如發(fā)現(xiàn)壞點(diǎn)或異常測(cè)試點(diǎn) 掉電后重新處理好后再進(jìn)行測(cè)試 9 2 1 4 測(cè)溫儀設(shè)置為自動(dòng)溫度掃描 打印 間隔時(shí)間為 2 分鐘 同時(shí) 要記錄被測(cè)樣機(jī) 的鍵盤顯示溫度 9 2 1 5 溫度曲線沒(méi)有上升的趨勢(shì)后則認(rèn)為各測(cè)試點(diǎn)的溫度已達(dá)穩(wěn)定值 溫升穩(wěn)定后要再持 續(xù)測(cè)試 20 分鐘 但溫升測(cè)試時(shí)間不能小于 2 小時(shí) 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 13 頁(yè) 共 21 頁(yè) 9 2 1 6 測(cè)溫儀再掃描 打印 一組溫升數(shù)據(jù)后 停止掃描 打印 9 2 1 7 使用 Ti20 紅外熱像儀對(duì)被測(cè)樣機(jī)進(jìn)行熱成像測(cè)試 并保存熱成像圖 先對(duì)從樣機(jī) 外圍可見(jiàn)的器件進(jìn)行熱成像測(cè)試 如電抗器 母線電解電容等 然后掉電并使用放電電阻 對(duì)被測(cè)樣機(jī)進(jìn)行放電 快速將樣機(jī)的面蓋板或其它擋板取下 時(shí)間越短 樣機(jī)溫度下降越 少 再上電加滿載運(yùn)行 溫升穩(wěn)定后 使用紅外熱像儀對(duì)樣機(jī)內(nèi)單板及主回路的各元器件 進(jìn)行熱成像測(cè)試 9 2 1 8 如果被測(cè)樣機(jī)是 G P 合一的機(jī)型 將樣機(jī)設(shè)置為 P 型機(jī) 加載使樣機(jī)輸出 P 型 額定電流 再按 9 2 1 4 9 2 1 7 步驟 測(cè)試并記錄 P 型機(jī)的溫升 9 2 2 試驗(yàn)箱高溫環(huán)境 9 2 2 1 被測(cè)樣機(jī)放入 KMH 1000RL5 可程式快速溫變濕熱箱內(nèi) 濕熱箱溫度設(shè)置為 40 顯示溫度到達(dá) 40 再經(jīng) 30 分鐘后 開(kāi)始溫升測(cè)試 9 2 2 2 連接上適配電機(jī) 輸入標(biāo)準(zhǔn)電壓 缺省參數(shù)運(yùn)行 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電機(jī)電壓或?qū)ν蠙C(jī)組的 運(yùn)行參數(shù) 使被測(cè)樣機(jī)輸出額定電流并保持穩(wěn)定 9 2 2 3 測(cè)溫儀設(shè)置為自動(dòng)溫度掃描 打印 間隔時(shí)間為 2 分鐘 同時(shí) 要記錄被測(cè)樣機(jī) 的鍵盤顯示溫度 9 2 2 4 溫升穩(wěn)定后要再持續(xù)測(cè)試 20 分鐘 但溫升測(cè)試時(shí)間不能小于 2 小時(shí) 9 2 2 5 測(cè)溫儀再掃描 打印 一組溫升數(shù)據(jù)后 結(jié)束溫升測(cè)試 9 3 交變式負(fù)載溫升測(cè)試 9 3 1 在常溫實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下 將被測(cè)樣機(jī)按工程應(yīng)用安裝方式放置 對(duì)于壁掛式機(jī)器 樣機(jī) 必須安裝在專用的變頻器測(cè)試安裝架上 對(duì)于立柜式機(jī)器 樣機(jī)必須直立放置在木棧板上 木棧板上要墊一層紙皮 對(duì)于功率單元 低壓 被測(cè)單元必須按照整機(jī)上的單元安裝方向 放置 9 3 2 根據(jù) 7 2 選取好整機(jī)測(cè)試點(diǎn) 用溫升膠將熱電偶固定好 并以照片的形式記錄各測(cè)試 點(diǎn)位置 將熱電偶參考端連接至測(cè)溫儀 記錄下測(cè)試點(diǎn)與熱電耦測(cè)試通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系 9 3 3 使用兩個(gè)直流電源設(shè)備交替給機(jī)組的勵(lì)磁電機(jī)提供定值直流電壓 用 PLC 或變頻 器的繼電器輸出功能 對(duì)直流電源設(shè)備的輸出進(jìn)行通斷控制 使勵(lì)磁電機(jī)電流交變 實(shí)現(xiàn) 被測(cè)樣機(jī)的負(fù)載交變 9 3 4 設(shè)置測(cè)溫儀的各通道配置 注意要正確設(shè)置熱電偶的類型 目前使用的都是 K 型 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 14 頁(yè) 共 21 頁(yè) 被測(cè)樣機(jī)連接上適配電機(jī) 輸入額定電壓 缺省參數(shù)運(yùn)行 設(shè)置 PLC 或 控制用的 變 頻器繼電器輸出參數(shù) 使交變間隔時(shí)間為 10 秒 分別調(diào)節(jié)兩個(gè)直流電源設(shè)備的輸出電壓 使被測(cè)樣機(jī) 100 與 120 額定輸出交變 平均負(fù)載率為 110 開(kāi)始溫升測(cè)試 觀察各 測(cè)試點(diǎn)測(cè)量的溫度是否正常 如發(fā)現(xiàn)壞點(diǎn)或異常測(cè)試點(diǎn) 掉電后重新處理好后再進(jìn)行測(cè)試 9 3 5 測(cè)溫儀設(shè)置為自動(dòng)溫度掃描 打印 間隔時(shí)間為 2 分鐘 同時(shí) 要記錄被測(cè)樣機(jī)的 鍵盤顯示溫度 9 3 6 溫度曲線沒(méi)有上升的趨勢(shì)后則認(rèn)為各測(cè)試點(diǎn)的溫度已達(dá)穩(wěn)定值 溫升穩(wěn)定后要再持續(xù) 測(cè)試 20 分鐘 但溫升測(cè)試時(shí)間不能小于 3 小時(shí) 9 3 7 測(cè)溫儀再掃描 打印 一組溫升數(shù)據(jù)后 結(jié)束溫升測(cè)試 9 4 過(guò)溫保護(hù)測(cè)試 9 4 1 在 9 2 額定運(yùn)行溫升測(cè)試完成后 在常溫實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行過(guò)溫保護(hù)試驗(yàn) 9 4 2 將被測(cè)樣機(jī)散熱風(fēng)扇的電源線插座拔開(kāi) 自然冷卻式被測(cè)樣機(jī)可將其放置在密閉容器 內(nèi) 輕載運(yùn)行 使被測(cè)樣機(jī)溫升緩慢上升直至過(guò)溫保護(hù) 9 4 3 反復(fù)進(jìn)行 3 次過(guò)溫保護(hù)試驗(yàn) 每次過(guò)溫保護(hù)時(shí)要用測(cè)溫儀掃描 打印 一組溫升數(shù)據(jù) 并記錄被測(cè)樣機(jī)的鍵盤顯示溫度 9 5 輸入缺相測(cè)試 9 5 1 在 9 2 額定運(yùn)行溫升測(cè)試完成后 在常溫實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行輸入缺相測(cè)試 9 5 2 設(shè)置功能碼將被測(cè)樣機(jī)的輸入缺相保護(hù)功能屏蔽 被測(cè)樣機(jī)輸入端只接線 R S T 中的任意兩相 連接上適配電機(jī) 輸出額定負(fù)載 缺省參數(shù)運(yùn)行測(cè)試 9 5 3 測(cè)溫儀設(shè)置為自動(dòng)溫度掃描 打印 間隔時(shí)間為 2 分鐘 同時(shí) 要記錄被測(cè)樣機(jī)的 顯示溫度 9 5 4 持續(xù)運(yùn)行 3 小時(shí) 測(cè)溫儀再掃描 打印 一組溫升數(shù)據(jù)后 結(jié)束溫升測(cè)試 9 6 緩沖電阻溫升測(cè)試 9 6 1 在常溫實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下 進(jìn)行反復(fù)上下電試驗(yàn) 測(cè)試緩沖電阻的溫升 9 6 2 采用反復(fù)上下電測(cè)試工裝是進(jìn)行測(cè)試 上電時(shí)間設(shè)為 10 秒 放電時(shí)間設(shè)為 50 秒 測(cè) 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 15 頁(yè) 共 21 頁(yè) 試工裝帶放電電阻 被測(cè)樣機(jī)設(shè)置上電自動(dòng)運(yùn)行 不需要帶負(fù)載 9 6 3 對(duì)被測(cè)樣機(jī)主回路緩沖電阻進(jìn)行熱電偶粘點(diǎn)測(cè)試溫升 9 6 4 測(cè)試時(shí)間為 4 小時(shí) 測(cè)試結(jié)束前用測(cè)溫儀掃描 打印 緩沖電阻的溫升數(shù)據(jù) 10 判定標(biāo)準(zhǔn) 10 1 額定負(fù)載和交變負(fù)載工作條件下測(cè)試 器件的溫度或者溫升降額應(yīng)滿足器件使用要求 10 2 過(guò)溫保護(hù)動(dòng)作點(diǎn)在設(shè)計(jì)誤差范圍內(nèi) 器件的溫度或溫升降額滿足器件使用要求 且過(guò) 溫保護(hù)測(cè)試后應(yīng)無(wú)器件損壞 10 3 輸入缺相工作條件下測(cè)試 被測(cè)樣機(jī)應(yīng)無(wú)故障 無(wú)器件損壞 10 4 反復(fù)上下電測(cè)試 被測(cè)樣機(jī)應(yīng)無(wú)故障 緩沖電阻自身不能損壞且不能導(dǎo)致周邊異常 11 關(guān)鍵器件溫升限值要求 在變頻器內(nèi)部存在很多種類型的器件 由于不同的器件其所能承受的溫度上限不同 因而 在實(shí)際溫升測(cè)試時(shí) 應(yīng)該設(shè)置不同的溫度限值 序號(hào) 器件名稱 溫度限值 異常溫度限值 備注 1 IGBT 模塊 40 度 結(jié)溫計(jì)算不超過(guò) 120 度 只有超過(guò) 40 度后才計(jì)算結(jié)溫具 體計(jì)算方法參見(jiàn)器件手冊(cè) 2 整流橋模塊 40 度 結(jié)溫計(jì)算不超過(guò) 120 度 同上 3 大電解電容 母線電容 25 度 85 度電容 40 度 105 度電容 25 度 85 度電容 45 度 105 度電容 該電容溫升以其芯包溫度為準(zhǔn) 超出限值時(shí)要計(jì)算電容壽命 4 小電解電容 40 度 40 度 該溫度為電容外殼溫度 5 插件電阻 60 度 60 度 6 貼片電阻 電 容 50 度 50 度 7 IC 40 度 40 度 為 IC 表面最熱點(diǎn)溫度 8 MOS 管 50 度 50 度 MOS 管最熱點(diǎn) 9 變壓器 40 度 50 度 正常過(guò)載 80 度 安規(guī)過(guò)載 無(wú)論是線包還是磁芯都不能超 過(guò) 10 霍爾 25 度 25 度 最熱點(diǎn)溫度 11 電抗器 電感 40 度 機(jī)箱內(nèi)部 50 度 正常過(guò)載 80 度 安規(guī)過(guò)載溫度 最熱點(diǎn)溫度 12 銅排和銅皮 40 度 與模塊連 接點(diǎn) 40 度 與模塊連接點(diǎn) 60 度 其它銅排和銅皮 最熱點(diǎn)溫度 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 16 頁(yè) 共 21 頁(yè) 60 度 其它銅排 和銅皮 12 測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試報(bào)告 12 1 熱成像數(shù)據(jù) 在測(cè)試報(bào)告中要求有經(jīng)過(guò)處理的熱成像圖片 包括在圖像中標(biāo)出溫度最高點(diǎn)和對(duì)應(yīng)發(fā) 熱嚴(yán)重區(qū)的平均溫度值 以圖像格式導(dǎo)出熱成像 原始的熱成像集合要求作為附件歸檔 12 2 測(cè)溫儀數(shù)據(jù) 12 2 1 各熱電偶測(cè)試點(diǎn)的分布位置圖 測(cè)試點(diǎn)的分布位置要以照片的形式記錄 無(wú)法拍照 的位置 要以畫圖的方式標(biāo)示測(cè)試點(diǎn)的分布位置 12 2 2 元器件溫升數(shù)據(jù) 各測(cè)試點(diǎn)的溫升數(shù)據(jù)結(jié)果要以統(tǒng)一的表格形式呈現(xiàn) 12 2 3 元器件溫升曲線圖 根據(jù)安捷倫 34972A 型數(shù)據(jù)采集儀的溫度測(cè)試數(shù)據(jù) 在其上位 機(jī)軟件中制作并導(dǎo)出溫升曲線圖 熱測(cè)試報(bào)告格式請(qǐng)參見(jiàn) 附件 1 熱測(cè)試報(bào)告模板 溫升數(shù)據(jù)記錄表格格式請(qǐng)參見(jiàn) 附件 2 溫升數(shù)據(jù)表模板 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 17 頁(yè) 共 21 頁(yè) 附件 1 熱測(cè)試報(bào)告模板 熱 測(cè) 試 報(bào) 告 模 板 doc 附件 2 溫升數(shù)據(jù)表格模板 溫 升 數(shù) 據(jù) 表 模 板 doc 附件 3 紅外熱像儀 Ti20 操作指導(dǎo)書 附件 4 安捷倫 34972A 數(shù)據(jù)采集儀操作指導(dǎo)書 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 18 頁(yè) 共 21 頁(yè) 附錄 A 溫升與環(huán)境溫度之間的推算關(guān)系 由于在進(jìn)行變頻器溫升試驗(yàn)時(shí) 基本上都是在常溫實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試 其實(shí)際換 算到 40 環(huán)境溫度時(shí) 其對(duì)應(yīng)的元器件的實(shí)際溫度不能簡(jiǎn)單地只加上 40 與室溫的差 而 應(yīng)通過(guò)以下的圖表?yè)Q算得來(lái) 示例 若在 20 自由空氣中 物體耗散一定功率后表面溫度達(dá)到 70 時(shí) 在 55 的環(huán)境 溫度中 其耗散相同的功率時(shí) 表面溫度是多少 從 Ta 周圍溫度 尺上的 20 到 Tc 試驗(yàn)樣品表面溫度 尺上的 70 之間畫一條直 線 記下其與樞軸線的交點(diǎn) 然后從 Ta 尺上 55 點(diǎn)到樞軸線上記錄下的交點(diǎn)畫一條直線 并延長(zhǎng)至 Tc 尺上 得出新交點(diǎn)為 98 這就是所求 55 環(huán)境溫度中的物體表面溫度 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 19 頁(yè) 共 21 頁(yè) 附錄 B 紅外熱像儀使用注意事項(xiàng) 1 所有物體都反射 透射和輻射能量 只有發(fā)射的能量表示物體的溫度 使用紅外熱 像儀測(cè)量的精度取決于發(fā)射率 和反射溫度補(bǔ)償 RTC 的設(shè)置是否恰當(dāng) 非金屬和涂 過(guò)漆的或重度氧化的金屬體的發(fā)射率較高 發(fā)光金屬體的發(fā)射率較低 發(fā)射率低的物體對(duì) 它們的熱環(huán)境有較高的反射 發(fā)射率低于 0 6 的測(cè)量是不可靠的 既使正確地設(shè)置了發(fā)射 率值 2 紅外熱像儀只能測(cè)量被測(cè)物體的表面溫度 無(wú)法測(cè)量電感內(nèi)部線圈的溫度或電解電 容的芯子溫度 人眼無(wú)法看到的位置 基本上紅外熱像儀就無(wú)法測(cè)量 只能通過(guò)熱電偶進(jìn) 行測(cè)量 3 發(fā)射率小于 0 9 儀器要垂直對(duì)準(zhǔn)被測(cè)表面進(jìn)行測(cè)試 任何情況下 偏離入射角不 得超過(guò) 30 度 4 熱像儀的操作使用環(huán)境溫度范圍為 0 至 50 當(dāng)環(huán)境溫度與 25 慢慢偏離時(shí) 熱像儀的測(cè)量精度規(guī)格下降 0 2 或 0 2 以較大值為準(zhǔn) 例如 如果 Imager 在 35 環(huán)境溫度下工作 則測(cè)量精度規(guī)格為 2 35 25 x 0 2 4 對(duì)低于 100 的溫度 或 0 02 35 25 x 0 002 x T T 所測(cè)得溫度 對(duì)高 于 100 的溫度 5 紅外熱像儀的鏡頭和被測(cè)表面之間不能有任何物體遮擋 否則無(wú)法獲得精確的紅外 溫度讀數(shù) 例如透過(guò)玻璃進(jìn)行測(cè)量 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 20 頁(yè) 共 21 頁(yè) 附錄 C 溫升數(shù)據(jù)表格 整機(jī)溫升測(cè)試數(shù)據(jù) 樣機(jī)型號(hào) 逆變模塊 整流模塊 項(xiàng)目名稱 測(cè)試階段 測(cè)試日期 G 型機(jī)電流 P 型機(jī)電流 交變負(fù)載 負(fù)載電機(jī)測(cè)試條件 A A 100 10s 120 10s KW 溫 升 測(cè) 試 點(diǎn) G 型 4KHz P 型 2KHz 交變負(fù)載 輸入缺相 溫升限值 額定 環(huán)境溫度 顯示溫度 逆變 顯示溫度 整流 測(cè)試點(diǎn) 2 測(cè)試點(diǎn) 3 測(cè)試點(diǎn) 4 測(cè)試點(diǎn) 5 逆變模塊 測(cè)試點(diǎn) 6 測(cè)試點(diǎn) 7 測(cè)試點(diǎn) 8 測(cè)試點(diǎn) 9 測(cè)試點(diǎn) 10 整流模塊 測(cè)試點(diǎn) 11 測(cè)試點(diǎn) 12 測(cè)試點(diǎn) 13 測(cè)試點(diǎn) 14 測(cè)試點(diǎn) 15 電解電容 測(cè)試點(diǎn) 16 測(cè)試點(diǎn) 17變壓器 測(cè)試點(diǎn) 18 測(cè)試點(diǎn) 19接觸器 測(cè)試點(diǎn) 20 測(cè)試點(diǎn) 21霍爾 測(cè)試點(diǎn) 22 測(cè)試點(diǎn) 23 測(cè)試點(diǎn) 24 測(cè)試點(diǎn) 25電源板 測(cè)試點(diǎn) 26 緩沖電阻 測(cè)試部測(cè)試規(guī)范 第 21 頁(yè) 共 21 頁(yè) 電源板溫升測(cè)試數(shù)據(jù) 單板型號(hào) 測(cè)試階段 測(cè)試日期 電源規(guī)格 5 V 15 V 15 V 24V 設(shè)計(jì)功率 W 2測(cè)試條件 電子負(fù)載設(shè)定 mA 400 測(cè) 試 點(diǎn) 溫 升 常溫實(shí)驗(yàn)室環(huán)境 溫箱 40 點(diǎn) 名稱 型號(hào) 位號(hào) UINMIN UINNOM UINMAX UINNOM 溫升 限值 2 5V 穩(wěn)壓管 7805 Q4 23 2 22 2 23 5 25 5 50 3 5V 整流二極管 4 15V 整流二極管 5 15V 整流二極管 6 24V 整流二極管 7 開(kāi)關(guān)管 8 開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng) IC 9 變壓器 10 吸收電阻 11