测量母线电容的纹波电流VIP免费

测量母线电容的纹波电流 纹波电流产生的能耗是引起电容内部温升的主要原因，在测量纹波电流的基础上可以进一步估算电容的能耗、温升和使用寿命。这种不破坏电容外壳的寿命评估方法，特别适于内部压力较大、电解液容易通过测试孔渗漏、因此不能准确测量芯子温度的母线电容。 本文记录了变频器测试室在电容纹波电流测试上的一些尝试，包括频域内进行的分析。 1 、测试电容纹波电流存在的困难 ① 测试结果不稳定——纹波电流的幅值和形状不断变化。由于变频器直接从工频电网整流、输入阻抗低，不同的供电端口（电源输出阻抗不同）、三相电网电压的不平衡、甚至微弱的电压波形畸变都会显著地影响输入电流的形状和幅值。 ② 可操作性差——电容纹波电流流经的线路较短，而公司常用的Tek 电流探头体积大，测试前往往需要人为地串入测试连线；这不仅操作困难，还会引入误差。 ③ 电容ESR 的非线性——电容内部的热损耗不仅取决于纹波电流的幅值，还受纹波电流频率分布的影响，即各谐波分量对应的ESR 不同，因此测试还需要延续到频域内进行。 2 、解决措施 ① 测试结果不稳定—— 对于75kW 以下的测试样机（没有标配电抗器），选取容量超过变频器额定输入容量五倍的配电柜供电；测试时间选择在电网负载较轻的时段；多次记录测试结果，选取最接近统计平均的测试数据作进一步分析。 ② 可操作性差—— 公司新购置的CWT 系列的皮管电流探头体积小，测量范围和频带宽，能够直接测试部分变频器母线电容的纹波电流。 ③电容ESR 的非线性—— 用示波器的FFT 功能在频域范围内对谐波电流进行测量。 3 、测试结论 ① 用示波器的FFT 功能可以定量分析电容纹波电流的频域分布。 ② 整流桥输出电流中的交流成份几乎全流入了变频器的母线电容，它产生热耗占电容总功耗的绝大部分，是影响电容温升和整机寿命的决定因素。 ③ 母线电容的纹波电流中，还包括由逆变桥输入电流突变引起的、频率由电路分布参数决定的高频铃振电流。 ④ 考核电容的纹波电流，在现阶段只适合于散热条件接近或劣于自然冷却的应用场合。 4 、测试记录及分析 4 .1 从时域波形观察纹波电流的谐波分布 下图是 22kW 变频器满载输出时的波形记录。由于电容正常工作时几乎没有直流电流流过（漏电流仅数毫安），为了分析纹波电流的构成，我利用信号输入的交流藕合方式，滤除了整流桥输出电流中的直流成份，仅剩下交流分量（下图中 CH3）。 CH3－整流桥输...