如何通过波形,找到电气故障源头?
发布日期:2025-03-12 11:31

当工程师们排查异常的电气故障时,和侦探探案有着异曲同工之妙。工程师需要从设备的种种表现抽丝剥茧。他们从多个测试点的数据逐一排查,甚至需要不断扩大调查范围,检查上游供电的电能质量,侦破各个潜在的影响因素,最终定位故障。


在排查过程中,工程师们最有力的助手之一就是示波表



其通过小巧便利的设计外形,高带宽以及高采样,让我们看到电力波形本来的模样。其实透过波形,我们不仅可以掌握电的变化状态,更能在故障出现时,及时找到问题根源。


案例一.  神秘的跳闸


问题背景:


在某电力电子实验室,每当使用新采购的台式示波器测量负载两端电压时,整个实验室的电路就会跳闸。工程师排查了实验台和电路,没有故障,更奇怪的是,使用Fluke 190示波器就能正常测量。难道,新买的示波器坏了吗?


现场情况:


a. 实验室供电电源没有接地


b. 实验台没有额外强制接地


c. 实验进行时会有明显的大电压变化


d. 新示波器由实验室电压供电,会跳闸;由实验台供电,不会跳闸


解决方案:


Fluke 190III示波表



经过福禄克工程师的现场分析,立刻推测出了原因导致这些神秘的跳闸。原来,实验台是浮地的,新购示波器没有做过隔离,测试时示波器通过地线造成了负载高压对地短路。而Fluke 190III是经过隔离处理,无论通道间还是通道和USB间都完全隔离。因此,在测量多路高压时,选择Fluke 190III示波表正确又安全,它可覆盖从mV到kV量程的各种应用,用户能够实现从微电子到重型高压电气应用的测量。


图1  190III隔离的设计


案例二.  不断烧毁的新电机


问题背景:


某公司购置了2台355kW的变频电机,新机交付15天后就烧毁了一台,隔天又烧毁了一台,厂家更换两台新机,然而2天后,又烧毁了一台。是电机质量不过关,还是变频器问题?是谐波过大还是过电压导致?


现场情况:


电机的额定电压是1140V,两台电机由一台变频器驱动,每次都是远端的那台先烧毁。


解决方案:


MDA550III电机驱动分析仪



变频电机的故障排查是个复杂的过程,如下图所示,需要分析整个控制过程中的每个点。便捷的工具能帮助我们快速判断故障点,大大节省现场设置和测试的时间。MDA550III电机驱动分析仪是最合适这个案例的工具。


图2 变频电机连接示意图


首先,要分析变频器输出电压和电机输入电压。清晰可见,变频器输出是正常的,而电机输入端存在了过冲电压。现场是1140V的电机,最大冲击电压限制为3840V。测试结果虽存在过冲电压,但最高为3700V,确实没有超过电机的绝缘耐受范围。




因此,我们初步的结论是电机质量不合格。当然也存在着运行工况不典型的可能,需要更多的测试才能得到令厂家信服的结论。


MDA550III转为变频驱动电机设计,最大的优势是引导式菜单,依据仪器提示即可完成测试,测量过电压、轴电压等等参数易如反掌。

关键词:示波表 Fluke 190III示波表
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来 源:电气小青年
编辑:清风
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