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使用 Fluke MDA-550 Motor Drive Analyzer 测量电动机轴的电压放电

2019-01-07 11:49 次阅读

来自变速驱动器的电压脉冲可能在电机定子至转子间发生耦合,从而导致转子轴上出现电压。当这种转子轴电压超过轴承润滑脂的绝缘电压时,可能会出现高压电弧或电火花加工,从而导致电机轴承座圈发生点蚀和槽蚀,这种损坏可能导致电机过早出现故障。本应用案例介绍了如何使用 MDA-550 MotorDrive Analyzer 和轴电压探针来测量电机轴电压放电事件。

使用 Fluke MDA-550 Motor Drive Analyzer 测量电动机轴的电压放电

由轴承电流引起的轴承座圈槽蚀(照片由 Electro Static Technology 提供)

轴电压放电

电机定子和转子之间的电容耦合会在电机轴上产生电压。因此,电机中的轴承不仅会因轴的旋转而受到磨损,还会因电流从电机轴经过轴承流向地面而受到磨损。由正弦波交流电源供电的电机可能具有大约 1 到 2 V 的轴/轴承至机架电压。然而,由变频驱动器 (VFD) 的快速变换波形供电的电机可能具有高达 8 到 15 V 的轴/轴承至机架电压。这种电平的电压可以克服轴承润滑脂的绝缘特性,由此产生的火花可能会导致点蚀、槽蚀、熔坑,并最终导致轴承和电机过早故障。

使用 Fluke MDA-550 Motor Drive Analyzer 测量电动机轴的电压放电

使用轴电压探针套件测量电机轴电压

轴电压碳刷探针

电机定子和转子之间的电容耦合会在电机轴上产生电压。因此,电机中的轴承不仅会因轴的旋转而受到磨损,还会因电流从电机轴经过轴承流向地面而受到磨损。由正弦波交流电源供电的电机可能具有大约 1 到 2 V 的轴/轴承至机架电压。然而,由变频驱动器 (VFD) 的快速变换波形供电的电机可能具有高达 8 到 15 V 的轴/轴承至机架电压。这种电平的电压可以克服轴承润滑脂的绝缘特性,由此产生的火花可能会导致点蚀、槽蚀、熔坑,并最终导致轴承和电机过早故障。

使用 Fluke MDA-550 Motor Drive Analyzer 测量电动机轴的电压放电

Fluke MDA-550 电机驱动分析仪

测量设备

MDA-550 旨在快速、轻松地检测和排除三相和单相逆变器型电机变频驱动系统的各种常见问题。除了 4 通道便携式示波器和记录仪功能之外,特定电机驱动分析功能还提供带有屏幕信息的程序化分步接线设置指导。这样易于配置分析仪,并能实现从电源输入到所装电机的变频驱动器测量,包括轴电压测量。

轴电压峰值可能变化非常快,甚至低于微秒级的测量范围。Fluke MDA-550 具有 500 MHz 高带宽和快速采样率(高达 5 G 样本/秒),使其非常适合测量轴电压的快速变化。

使用 Fluke MDA-550 Motor Drive Analyzer 测量电动机轴的电压放电

测量结果

默认的电机轴电压测量显示电机轴自身上的电压波形。屏幕顶部显示的电压峰值指出了捕获的波形最大电平,这表明轴上存在高电压电平。但是,这些快速放电的发生频率不能用这种方式来确定。凭借“事件开启”功能,MDA-550 可显示根据预定义的最小电压差值和最大时间差值记录的放电波形。

显示结果会更新捕获到的具有更陡上升或下降时间的每个波形,以及每秒检测到的事件数量。放电波形将显示对地电压的增加,随后在放电瞬间显示一条清晰的对地垂直的电压线。为了详细分析最后捕获的波形,MDA-550 提供了“重播”功能,屏幕缓冲区可捕获最后100个波形。屏幕可以单独选择,或显示为动画。

电压放电超过 15 V 且瞬变时间短于 50 纳秒时,表示放电可能会损坏轴承。但是,仅凭这一点还不足以确定对轴承的潜在损坏,因为还有许多其他因素会对此产生影响。

如果检测到的轴电压过大,建议通过调整电缆、接地、驱动器参数或润滑油来降低放电电压。如果上述建议不可能或无助于缓解问题,则可以选择使用轴接地装置或绝缘轴。通过比较更改前后记录的事件数量,可以很容易地了解这些轴电压缓解措施的效果。

福禄克公司(FLUKE)

福禄克公司成立于1948年,是世界电子测试工具的佼佼者,多年来,创造和发展了一个特定的技术市场,为各个工业领域提供了优质的测量和检测故障产品。福禄克的用户涵盖面广,包括技术人员、工程师、计量人员等等,他们利用福禄克的测试工具进行工业用电、电器设备和过程校准的安装、故障诊断和管理,并以此控制质量。在过去的五年中,福禄克的测试工具屡获殊荣,赢得了《测试与测量世界》最佳测试工具奖、《控制工程》工程师选择奖等50多个年度产品奖项,备受用户赞誉。

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发表于 04-18 19:43 0次 阅读
74LCX760 带5V容差输入和漏极开路输出的低电压缓冲器/线路驱动器

74LCX541 低压八路缓冲器/线路驱动器(5V容差输入和输出)

信息LCX541为八通道缓冲器/线路驱动器,设计用于内存和地址驱动器、时钟驱动器以及总线导向发射器/接收器。 LCX541是LCX540的同相选项。 此器件在功能上与LCX244相似,但提供流通架构(输入在与输出相反的一端)。 这种引脚排列使得此器件特别适合用作微处理器的输出端口,可实现轻松布局并获得更大的PC板密度。 LCX541设计用于低电压(2.5V或3.3V)V应用,可以与5V信号环境接口。 LCX541采用先进的CMOS技术制造,可实现高速运行,同时又能维持较低的CMOS功耗。 5V容差输入和输出 提供2.3V-3.6V V规格 6.5 ns t最大值(V = 3.3V),10 µA I最大值 掉电高阻抗输入和输出 支持带电插/拔(注1) ±24 mA输出驱动(V = 3.0V) 实施专利噪声/电磁干扰(EMI)消减电路 闩锁性能超越JEDEC 78条件 静电放电(ESD)性能: 人体模型> 2000V 机械模型> 200V 无引线无铅DQFN封装...
发表于 04-18 19:37 9次 阅读
74LCX541 低压八路缓冲器/线路驱动器(5V容差输入和输出)

74LCX540 低压八路缓冲器/线路驱动器(5V容差输入和输出)

信息LCX540是一款反相八路缓冲器和线路驱动器,设计用作存储器地址驱动器、时钟驱动器及总线式发送器或接收器。 此器件在功能上与LCX240相似,同时提供流通架构(输入在与输出相反的一端)。 这种引脚排列使得此器件特别适合用作微处理器的输出端口,可实现轻松布局并获得更大的PC板密度。 LCX540设计用于接口能力达到5V信号环境的低压(2.5V或3.3V)V应用。 LCX540采用先进的CMOS技术制造,以在实现高速运行的同时保持CMOS低功耗。 5V容差输入和输出 提供2.3V-3.6V V规格 6.5 ns t最大值(V = 3.3V),10 µA I最大值 掉电高阻抗输入和输出 支持带电插/拔(注1) 实施专利噪声/电磁干扰(EMI)消减电路 闩锁性能超越JEDEC 78条件 ESD性能:人体模型> 2000V 机器模型> 200V 无引线无铅DQFN封装...
发表于 04-18 19:37 4次 阅读
74LCX540 低压八路缓冲器/线路驱动器(5V容差输入和输出)

74LCX244 低压缓冲器/线路驱动器(5V容差输入和输出)

信息LCX244包含八个带有3态输出的同相缓冲器。 该器件设计用于内存和地址驱动器、时钟驱动器或总线导向发射器/接收器。 LCX244设计用于接口能力达到5V信号环境的低压(2.5V或3.3V)V应用。 LCX244采用先进的CMOS技术制造,以在实现高速运行的同时保持CMOS低功耗。 5V容差输入和输出 提供2.3V到3.6V V规格 6.5 ns t最大值(V = 3.3V),10 µA I最大值 掉电高阻抗输入和输出 支持带电插/拔(注1) ±24 mA输出驱动(V = 3.0V) 实施专利噪声/电磁干扰(EMI)消减电路 闩锁性能超过500 mA 静电放电(ESD)性能: 人体模型> 2000V 机械模型> 200V 无引线DQFN无铅封装...
发表于 04-18 19:37 0次 阅读
74LCX244 低压缓冲器/线路驱动器(5V容差输入和输出)

74LCX2244 低压缓冲/线路驱动器带5V容许输入和输出,输出中包含26 Ohm串联电阻

信息LCX2244包含八个带有3态输出的同相缓冲器。 该器件设计用于内存和地址驱动器、时钟驱动器或总线导向发射器/接收器。 LCX2244设计用于接口能力达到5V信号环境的低压(2.5V或3.3V)V应用。 26ohm串联电阻用于减少输出过冲和欠冲。 LCX2244采用先进的CMOS技术制造,以在实现高速运行的同时保持CMOS低功耗。 5V容差输入和输出 提供2.3V到3.6V V规格 7.5 ns t最大值(V = 3.3V),10 μA I最大值 掉电高阻抗输入和输出 输出中带26ohm串联电阻 支持带电插/拔(注1) ±12 mA输出驱动(V = 3.0V) 实施专利噪声/电磁干扰(EMI)消减电路 闩锁性能超过500 mA 静电放电(ESD)性能: 人体模型> 2000V 机械模型> 200V Leadless DQFN package...
发表于 04-18 19:36 0次 阅读
74LCX2244 低压缓冲/线路驱动器带5V容许输入和输出,输出中包含26 Ohm串联电阻

74LCX240 低压八路缓冲器/线路驱动器(5V容差输入和输出)

信息LCX240是一款反相八路缓冲器和线路驱动器,设计用作存储器地址驱动器、时钟驱动器及总线式发送器或接收器。 该器件设计用于接口能力达到5V信号环境的低电压(2.5V或3.3V)V应用。 LCX240采用先进的CMOS技术制造,以在实现高速运行的同时保持CMOS低功耗。 5V容差输入和输出 提供2.3V-3.6V V规格 6.5 ns t最大值(V = 3.3V),10 µA I最大值 掉电高阻抗输入和输出 支持带电插/拔(注1) ±24 mA输出驱动(V = 3.0V) 实施专利噪声/电磁干扰(EMI)消减电路 闩锁性能超过500 mA 静电放电(ESD)性能: 人体模型> 2000V 机械模型> 200V...
发表于 04-18 19:36 0次 阅读
74LCX240 低压八路缓冲器/线路驱动器(5V容差输入和输出)

74LCX16244 带5V容差输入和输出的低电压16位缓冲器/线路驱动器

信息LCX16244包含16个具有3态输出的同相缓冲器,可用作存储器和地址驱动器、时钟驱动器或总线导向发射器/接收器。 该器件为半字节控制器件。 每个半字节均有独立的3态控制输入,可以短接在一起进行完整的16位运行。 LCX16244设计用于接口能力达到5V信号环境的低压(2.5V或3.3V)V应用。 LCX16244采用先进的CMOS技术制造,以在实现高速运行的同时保持CMOS低功耗。 5V容差输入和输出 提供2.3V到3.6V V规格 4.5 ns t(最大值)、10 µA I(最大值) 掉电高阻抗输入和输出 支持带电插/拔(注1) ±24 mA输出驱动(V = 3.0V) 使用专利噪声/电磁干扰(EMI)消减电路 闩锁性能超过500 mA 静电放电(ESD)性能: 人体模型> 2000V 机械模型> 200V 同样采用塑料微间距球栅阵列(FBGA)封装...
发表于 04-18 19:36 0次 阅读
74LCX16244 带5V容差输入和输出的低电压16位缓冲器/线路驱动器

74LCX16240 带5V容差输入和输出的低电压16位反相缓冲器/线路驱动器

信息LCX16240包含16个具有3态输出的反相缓冲器,可用作存储器和地址驱动器、时钟驱动器或总线导向发射器/接收器。 该器件为半字节控制器件。 每个半字节均有独立的3态控制输入,可以短接在一起进行完整的16位运行。 LCX16240设计用于接口能力达到5V信号环境的低压(2.5V或3.3V)V应用。 LCX16240采用先进的CMOS技术制造,以在实现高速运行的同时保持CMOS低功耗。 5V容差输入和输出 提供2.3V到3.6V V规格 4.5 ns t最大值(V = 3.3V),20 µA I最大值 掉电高阻抗输入和输出 支持带电插/拔(注1) ±24 mA输出驱动(V = 3.0V) 实施专利噪声/电磁干扰(EMI)消减电路 闩锁性能超过500 mA 静电放电(ESD)性能: 人体模型> 2000V 机械模型> 200V...
发表于 04-18 19:36 0次 阅读
74LCX16240 带5V容差输入和输出的低电压16位反相缓冲器/线路驱动器

74LCX162244 低压 16 位缓冲器/线路驱动器(输出端带 26Ω 串联电阻)

信息LCX162244 包含 16 个具有 3 态输出的同相缓冲器,可用作存储器和地址驱动器、时钟驱动器或总线导向发射器/接收器。 该器件为半字节控制器件。 每个半字节均有独立的3态控制输入,可以短接在一起进行完整的16位运行。 LCX162244专门设计用于接口能力达到5V信号环境的低压(2.5V或3.3V)V应用。 此外,输出包含等效26ohm(标称)串联电阻,以减小过冲和欠冲,其设计旨在使灌电流/源电流在V= 3.0V时达到12 mA。 LCX162244 采用先进的 CMOS 技术制造,在实现高速运行的同时保持 CMOS 低功耗。 5 V 容差输入和输出 提供2.3V-3.6V V规格 输出端包含26ohm的等效串联电阻,从而不再需要外部终端电阻,并可减小过冲和欠冲 5.3 ns t最大值(V = 3.0V),20 µA I最大值 掉电高阻抗输入和输出 ±12 mA输出驱动(V = 3.0V) 实施专利噪声/电磁干扰(EMI)消减电路 闩锁性能超过500 mA 静电放电(ESD)性能: 人体模型>2000 V 机械模型>200 V 同样采用塑料细间距球栅阵列 (FBGA) 封装(初始版)...
发表于 04-18 19:35 0次 阅读
74LCX162244 低压 16 位缓冲器/线路驱动器(输出端带 26Ω 串联电阻)

74ALVC162244 低电压16位缓冲/线路驱动器,带3.6V容差输入和输出,输出端带26 Ohm串联电阻

信息ALVC162244包含16个具有3态输出的同相缓冲器,可用作内存和地址驱动器、时钟驱动器或总线导向发射器/接收器。 该器件为半字节(4位)控制器件。 每个半字节均有独立的3态控制输入,可以短接在一起进行完整的16位运行。 74ALVC162244设计用于低电压(1.65V到3.6V)V应用,I/O能力最高可达3.6V。 74ALVC162244也设计为输出端带26ohm串联电阻。 此设计可降低应用中的线路噪声,如内存地址驱动器、时钟驱动器,或总线导向发射器/接收器。 74ALVC162244采用先进的CMOS技术制造,以在实现高速运行的同时保持CMOS低功耗。 1.65V至3.6V V电源操作范围 3.6V容差输入和输出电压 输出端带26ohm串联电阻 t最长3.8 ns,3.0V到3.6V V最长4.3 ns,2.3V到2.7V V最长7.6 ns,1.65V到1.95V V 断电高阻抗输入和输出 支持带电插拔 使用专利噪声/电磁干扰(EMI)消减电路 闩锁符合JEDEC JED78规定 静电放电(ESD)性能: 人体模型> 2000V 机械模型> 200V 同样采用塑料微间距球栅阵列(FBGA)封装...
发表于 04-18 19:19 39次 阅读
74ALVC162244 低电压16位缓冲/线路驱动器,带3.6V容差输入和输出,输出端带26 Ohm串联电阻

74ACT541 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

信息AC540为八通道缓冲器/线路驱动器,设计用于内存和地址驱动器、时钟驱动器以及总线导向发射器/接收器。 这些器件在功能上与AC240相似,同时提供流通架构(输入在与输出相反的一端)。 这种引脚排列使得这些器件特别适合用作微处理器的输出端口,可实现轻松布局并获得更大的PC板密度。 I和I降低50% 3态输出 输出和输出在封装相反的两侧,更易于与微处理器接口 24 mA输出源电流/灌电流 74AC541是74AC540的一款同相选项 74ACT541具有TTL兼容输入...
发表于 04-18 19:19 40次 阅读
74ACT541 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

74ACT244 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

信息AC/ACT244是一款八通道缓冲器和线路驱动器,设计用作存储器地址驱动器、时钟驱动器以及可提高印刷电路板密度的总线式发送器或接收器。 I和I降低50% 3态输出驱动总线线路或缓冲存储器地址寄存器 24 mA输出源电流/灌电流 ACT244具有TTL兼容输入
发表于 04-18 19:19 50次 阅读
74ACT244 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

74ACT240 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

信息AC/ACT240是一款八通道缓冲器和线路驱动器,设计用作存储器地址驱动器、时钟驱动器以及可提高印刷电路板密度的总线导向发射器或接收器。 I和I降低50% 反相3态输出驱动总线线路或缓冲存储器地址寄存器 24 mA输出源电流/灌电流 ACT240具有TTL兼容输入
发表于 04-18 19:19 43次 阅读
74ACT240 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

74AC540 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

信息AC540为八通道缓冲器/线路驱动器,设计用于内存和地址驱动器、时钟驱动器以及总线导向发射器/接收器。 这些器件在功能上与AC240相似,同时提供流通架构(输入在与输出相反的一端)。 这种引脚排列使得这些器件特别适合用作微处理器的输出端口,可实现轻松布局并获得更大的PC板密度。 I和I降低50% 3态反相输出 输出和输出在封装相反的两侧,更易于与微处理器接口 24 mA输出源电流/灌电流...
发表于 04-18 19:18 46次 阅读
74AC540 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

74AC541 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

信息AC540为八通道缓冲器/线路驱动器,设计用于内存和地址驱动器、时钟驱动器以及总线导向发射器/接收器。 这些器件在功能上与AC240相似,同时提供流通架构(输入在与输出相反的一端)。 这种引脚排列使得这些器件特别适合用作微处理器的输出端口,可实现轻松布局并获得更大的PC板密度。 I和I降低50% 3态输出 输出和输出在封装相反的两侧,更易于与微处理器接口 24 mA输出源电流/灌电流 74AC541是74AC540的一款同相选项 74ACT541具有TTL兼容输入...
发表于 04-18 19:18 42次 阅读
74AC541 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

74AC240 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

信息AC/ACT240是一款八通道缓冲器和线路驱动器,设计用作存储器地址驱动器、时钟驱动器以及可提高印刷电路板密度的总线导向发射器或接收器。 I和I降低50% 反相3态输出驱动总线线路或缓冲存储器地址寄存器 24 mA输出源电流/灌电流 ACT240具有TTL兼容输入
发表于 04-18 19:16 50次 阅读
74AC240 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

74AC244 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

信息AC/ACT244是一款八通道缓冲器和线路驱动器,设计用作存储器地址驱动器、时钟驱动器以及可提高印刷电路板密度的总线式发送器或接收器。 I和I降低50% 3态输出驱动总线线路或缓冲存储器地址寄存器 24 mA输出源电流/灌电流 ACT244具有TTL兼容输入
发表于 04-18 19:16 53次 阅读
74AC244 八路缓冲器/线路驱动器(带3态输出)

BQ50002 无线功率驱动器和解调器

信息描述 bq50002 是一款高度集成的无线电源发送器模拟前端,其中包含实现符合 WPC 标准的 5V 发送器所需的全部模拟组件。bq50002 将全桥电源驱动器与 MOSFET、变频振荡器、双通道通信解调器、线性稳压器以及保护电路相集成。为实现紧凑型双芯片无线电源发送器解决方案,bq50002 必须与数字控制器 bq500511 搭配使用。 bq500511 可安全接合 Rx 器件、接收充电器件传输的通信数据包以及根据 WPC v1.2 规范管理功率传输。 该系统支持外来物体检测 (FOD),具体方法是通过持续监视传输功率并将功率值与接收器报告的接收功率相比较。 该功能可防止因在无线电源传输场中错误放置金属物体而产生功率损耗。 为此,bq50002 使用电流感测放大器对输入直流电流进行高精度测量。 如果在功率传输过程中出现任何异常情况,bq500511 会对其进行处理并提供指示输出。 综合状态和故障监视特性可实现一个经 WPC 认证的低成本、稳健耐用的无线电源系统设计。bq50002 采用 5.00mm × 5.00mm 32 引脚散热增强型四方扁平无引线 (QFN) 封装。特性 符合无线充电联盟 (WPC) V1.2 A11 低功耗发送器规范的 5V 发送器模拟前端 (AFE)专为与 bq500511 WPC 控制器搭配...
发表于 04-18 19:10 83次 阅读
BQ50002 无线功率驱动器和解调器