使用Fluke 190系列II测量表测量电机轴电压和轴承电流

一个变速驱动器上的电压脉冲可以从电动机的定子到转子,从而产生一种电压以出现在转子轴上。当转子轴的电压超过轴承润滑脂的绝缘能力时,就会发生闪络电流(火花),导致电机轴承的竞争、损坏,从而导致电机过早失效。这个应用程序注意说明了如何使用Fluke 190系列II系列二世ScopeMeter®和轴电压探针来测量电机轴电压和轴承电流。

轴电压和轴承电流
电机定子和转子之间的电容耦合可以在电机轴上产生电压。因此,电动机轴承的磨损不仅是由于轴的转动,还包括从电机轴向地面通过轴承的电流。汽车由正弦波交流电源可能有轴/轴承到帧约1V至2V的电压驱动的电动机变频驱动的快速切换波形(vfd),然而,可能轴/轴承架电压高达8V至15V电压在这些层面可以克服轴承润滑脂的绝缘特性,以及由此产生的火花会导致点蚀,开槽,融合陨石坑,很终,prema-ture轴承和电机的失败。

轴电压探头
测量电动马达轴的电压可能是困难和危险的。使用轴电压探头测量VPS420-R电压探头的电压。探头的参考触点连接到电机外壳的接地。对于i400s的这项研究,电流探头被夹在VFD和电机之间的一根电缆上。

测量装置
由电机驱动器的脉冲宽度调制输出引起的轴电压和电流尖峰可能非常短暂,通常在微秒测量范围内。Fluke 190系列II的高带宽(高达200 MHz)和快速采样率(高达2.5 Gs / s) 企业用Fluke 190 Series II ScopeMeter万用表测量电机轴电压和轴承电流。 Connect-and-View™触发可自动显示几乎任何信号的稳定波形,而ScopeRecord™可将波形存储在存储器中,以供以后查看。并且由于190系列II ScopeMaster可以记录和显示四个信号,您可以从多个源同时查看电流和电压。
测量结果
示波器屏幕截图显示了三次测量,这些测量是用Fluke 190系列II ScopeMeter在马达和驱动器上进行的。所有信号都是在电机驱动的T1、T2和T3 *上测量的。一个典型的测量结果如图1所示,可以说明如下:
•通道A(红色痕迹)显示电机轴电压。从轴承上的飞轮上可以清晰地看到尖刺。
•通道B(蓝色跟踪)显示当前的信号通过电流钳测量的电流峰值。这些尖刺给出了一个明显的迹象,表明当一个峰值发生时,证实了闪光或火花。假设这些电流通过轴承。多个输入的存在允许对普通模式电流进行更详细的研究,因为有多个电流钳可以连接。
原则上,通过T1,T2和T3 *线路的总电流(称为西格玛电流)应等于通过保护地球测量的电流。如果存在差异,则假定电流是通过寄生的轴承泄漏的。西格玛电流和PE均显示在图2和图3中。
可以在与轴承电流相关的西格玛电流的捕获屏幕上看到火花的不稳定行为。
•通道C(黑色迹线)显示电机驱动器的输出。该信号的质量是电机的效率。结合定子/转子的高电容的快速上升时间将有助于闪络。
ScopeMeter®是用于电机和驱动器的广泛附加测试的有用工具,包括使用内置的快速傅里叶变换(FFT)App分析电源电压中的谐波。因为谐波对发动机的效率起着重要的作用,所以知道它的存在和振幅是有用的。

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