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案例頻道概述
在過去，馬達的維修一般是指處理傳統的三相馬達故障，這些故障主要是由進水、灰塵、油脂、軸承損壞、馬達軸心偏離，或者僅僅是由正常老化造成的。但是，隨著電子馬達的使用，馬達的維修已經發生了很大程度的變化，更多的是對調速馬達驅動（ASD）進行維修。這些驅動會帶來其特有的測量問題，就連最老道的專家也會對此感到頭疼。
隨著新技術的涌現，現在，我們第一次在安裝和維護驅動期間即可以利用數字多用表對其進行精確地電氣測量，并診斷損壞的元器件以及其它可能會引起早期故障的因素。
技術人員會采用許多不同的方法診斷電力線路的故障，好的維修人員在最后總能找到問題所在。技巧就在于快速地跟蹤故障，并將因此造成的停工時間降至最低。
最有效的排障程序是首先從馬達開始，然后系統地順藤摸瓜一直到電源，首先查找最明顯的問題。如果僅僅是連接松動導致的故障，則更換工作良好的器件就會造成時間和金錢的大量浪費。
在測試過程中，要注意測量的準確度。主觀上誰也不準備測量錯誤的結果，但是卻很容易犯這種錯誤，尤其是在ASD這樣高能、噪雜的環境中進行工作時。
同理，選擇正確的測試工具來進行驅動、馬達和和連接的排障也是至關重要的。在測量馬達驅動輸出信號的電壓、頻率和電流時，這一點尤其重要。但是直到現在，市場上仍然沒有一款數字多用表可以精確地測量ASD。福祿克新型的Fluke 87
數字多用表－87 V，集成有可選的低通濾波器*，可以精確地測量驅動的輸出，其測試結果和馬達驅動控制器的顯示相一致?，F在，技術人員再不必猜測驅動是否工作正常，直接可測得給定的控制設備的電壓、電流或頻率的準確值。
驅動測量
輸入端的測量
任何高質量的真有效值多用表均可以測量輸入到ASD的功率。在不帶負載測量相－相電壓時，輸入電壓讀數的準確度應該在2%范圍之內。明顯的負載失衡會導致馬達工作異常，一旦發現，應立即糾正。
輸出端測量
反過來說，由于ASD向馬達端子上輸出的是脈寬調制（PWM）的非正弦電壓信號，所以一般的真有效值多用表不能夠可靠地測量脈寬調制（PWM）馬達驅動輸出端的信號。一般的真有效值數字多用表測得的是加到馬達上的非正弦信號的熱效應值，而馬達控制器的輸出電壓讀數僅顯示基波成份（一般從30 Hz到60 Hz）的真有效值。
產生這種矛盾的原因就在于帶寬和屏蔽?，F在許多真有效值數字多用表的帶寬達20 kHz或更寬，使其不但能夠響應基波成份（這是馬達真正響應的成份），而且會響應脈寬調制驅動產生的高頻成份。并且如果數字多用表沒有屏蔽掉高頻噪聲的話，驅動控制器的高頻噪聲電平就會造成測量結果的更大偏差。就是采取了帶寬和屏蔽措施，許多真有效值多用表所顯示的讀數仍然會比驅動控制器顯示的值高出20%到30%。
福祿克的新型87V多用表采用了可選擇的低通濾波器，在排障時，可在驅動本身或馬達端子上精確測量驅動輸出側的電壓、電流和頻率。利用所選擇的濾波器，87V 讀出的電壓和頻率（馬達速率）應該和相關聯的驅動控制顯示屏的顯示（如果有的話）相一致。當驅動沒有顯示屏可供觀察時，在馬達的位置進行這些測量是非常有用的。
安全地測量
在進行任何電氣測量之前，請確保掌握相關的安全知識。如果使用不當，任何儀器都不能保證絕對安全，并且許多設備根本就不適合測量調速馬達。另外在特殊的工作環境和進行特殊的測量時還要使用必要的個人防護用品。如果可能的話，盡量不要一個人單獨工作。
電氣測試設備的安全等級
美國國家標準協會（ANSI）和國際電工委員會（IEC）是為測試設備制造商定義安全標準的主要獨立機構。IEC 61010標準第二版為測試設備的安全規定了兩個基本參數：額定電壓和測量種類級別。額定電壓是設備能夠進行測量的最大連續工作電壓；種類級別描述了給定種類的測量環境。大多數三相ASD裝置應該被認為屬于CAT III類測量環境，使用480V或600V配電系統提供電源。在使用數字多用表對這些高能系統進行測量時，請確保其最少滿足CAT III 600V的要求，最好滿足CAT IV 600V/CAT III 1000V的要求。種類級別和電壓極限一般會在前面板的輸入端子上查到。
新型的Fluke 87V同時滿足CAT IV 600V 和CAT III 1000V的要求。
關于更多的種類級別和安全測量的信息，請參考福祿克的數字多用表安全ABC。
進行測量
現在，我們利用福祿克新型87V數字多用表進行測量。以下的測量程序都是針對利用87V在控制板的端子板上測量480 V 的3 相驅動裝置而設計的。這些程序同樣適用于由單相或3相電源供電的較低電壓的3相驅動。在進行這些測試時，馬達運行于50 Hz下。
輸入電壓
在驅動處測量連接到驅動的輸入端的交流電壓：
1. 選擇87V的交流電壓高能。
2. 將黑色探頭連接至其中一個三相輸入端子。該端將作為參考相。
3. 將紅色探頭連接至剩下兩相的其中一相的輸入端子，記錄讀數。
4. 保留黑色探頭不動，將紅色探頭連接至第三相輸入端子，記錄讀數。
5. 確保這兩個讀數之差不超過2%。
輸入電流
在測量輸入電流時一般都需要一個電流鉗附件。在大多數情況下，不是輸入電流超過87V的電流功能可測量的最大電流，就是不能夠“斷開電路”進行串聯地測量電流。無論電流鉗屬于哪種類型，要確保所有讀數之間的差異不超過3%，以保證適當的平衡。
變流器型鉗表（i200、80i-400、80i-600A）
1. 將電流鉗連接至87V的公共端和400 mA輸入插孔。
2. 選擇mA/A ac（交流電流）功能
3. 依次用電流鉗夾住每一輸入電源的相線，并記錄各自的讀數。由于這些電流鉗在每1安培的電流下輸出1毫安的電流，所以87V上顯示的毫安讀數值即為以安培為單位的實際相電流值。
霍爾效應型（AC/DC）電流鉗（i410、i-1010）
1. 將電流鉗連接至87V的公共端和V/W輸入插孔。
2. 選擇87V的交流電壓功能。
3. 按下黃色的按鈕，使用低通濾波器。這樣，多用表即可抑制驅動控制器產生的所有高頻噪聲。一旦使用了低通濾波器，多用表即處于600mV手動量程模式下。
依次用電流鉗夾住每一輸入電源的相線，并記錄各自的讀數。由于這些電流鉗在每1安培的電流下輸出1毫伏的電壓，所以87V上顯示的毫伏讀數值即為以安培為單位的實際
1. 相電流值。
輸出電壓
在驅動上或馬達端子上測量交流輸出電壓：
1. 將黑色測試線插入到公共插孔，紅色測試線插入到V/W插孔。
2. 選擇87V的交流電壓功能。
3. 將黑色探頭連接至其中一個三相輸出電壓或馬達端子。該端將作為參考相。
4. 將紅色探頭連接至剩下兩相的其中一相的輸出電壓或馬達端子。
5. 按下黃色按鈕，使用低通濾波器?，F在，記錄下讀數。
6. 保留黑色探頭不動，將紅色探頭連接至第三相輸出電壓或馬達端子，記錄讀數。
7. 確保這兩個讀數之差不超過2%（參見圖2）。讀數應該和控制器顯示屏（如果有的話）顯示的值一致。
8. 如果不使用低通濾波器，多用表測得的輸出電壓讀數將會高出10%到30%，和普通的數字多用表測量結果一樣（參見圖1）。
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圖3. 未使用低通濾波器時測得的輸出頻率（馬達速率）。 |
若要確定馬達的速率，僅需在使用低通濾波器時進行頻率測量即可?？梢栽谌我鈨蓚€相電壓或馬達端子之間進行測量。
將黑色測試線插入到公共插孔，將
1. 紅色測試線插入到V/W插孔。
2
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圖4. 使用低通濾波器時測得的輸出頻率（馬達速率） |
3. 將黑色探頭連接至其中一個三相輸出電壓或馬達端子。該端將作為參考相。
4. 將紅色探頭連接至剩下兩相的其中一相的輸出電壓或馬達端子。
5. 按下黃色按鈕，使用低通濾波器。
6. 按下Hz（赫茲）按鈕。以Hz為單位顯示的讀數即是馬達的速率（參見圖4）。如果沒有87V的低通濾波器，則不可能正確地進行測量（參見圖3）。
常也需要電流鉗附件。
變流器型鉗表（i200、80i-400、80i-600A）
1. 將電流鉗連接至87V的公共端和400 mA輸入插孔。
2. 選擇mA/A ac（交流電流）功能
3. 依次用電流鉗夾住每一輸出相線，并記錄各自的讀數。由于這些電流鉗在每1安培的電流下輸出1毫安的電流，所以87V上顯示的毫安讀數值即為以安培為單位的實際相電流值。
霍爾效應型（AC/DC）電流鉗（i410、i-1010）
1. 將電流鉗連接至87V的公共端和V/W輸入插孔。
2. 選擇87V的交流電壓功能。
3. 按下黃色的按鈕，使用低通濾波器。這樣，多用表即可抑制驅動控制器產生的所有高頻噪聲。一旦使用了低通濾波器，多用表即處于600mV手動量程模式下。
4. 依次用電流鉗夾住每一輸入電源的相線，并記錄各自的讀數（參見圖6）。由于這些電流鉗在每1安培的電流下輸出1毫伏的電壓，所以87V上顯示的毫伏讀數值即為以安培為單位的實際相電流值。如果沒有87V的低通濾波器，則不可能正確地進行測量（參見圖5）。
注:本文摘自中國工控網
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號