变频器热测试规范

测试部测试规范变频器热测试规范拟制：刘建平日期：2010.04.29审核：_日期：_批准：_日期：_测试规范英威腾电气股份有限公司测试部文件编码：RD-CRT-T01版本：V2.0密级：保密生效日期：2010.05页数：21页测试部测试规范第2页共21页更改信息登记表文件名称:变频器热测试规范文件编码:版本更改原因更改说明更改人更改时间V1.0拟制新规范董瑞勇2007.10.16V2.0规范升级刘建平2010.05.28评审会签区：人员签名意见日期测试部测试规范第3页共21页目录1、目的....................................................................42、范围....................................................................43、定义....................................................................44、引用标准和参考资料......................................................45、测试环境................................................................56、测试设备................................................................57、热电偶测试点............................................................57.1驱动电源板测试点选取....................................................................................................57.2整机的测试点选取............................................................................................................67.3环境温度测试点位置选取................................................................................................67.4测试点的布置....................................................................................................................77.5热电偶的固定....................................................................................................................98、测试项目...............................................................119、测试方法...............................................................119.1驱动电源板温升测试......................................................................................................119.2额定运行温升测试..........................................................................................................129.3交变式负载温升测试......................................................................................................139.4过温保护测试..................................................................................................................149.5输入缺相测试..................................................................................................................149.6缓冲电阻温升测试..........................................................................................................1410、判定标准..............................................................1511、关键器件温升限值要求..................................................1512、测试数据及测试报告....................................................16附件1.热测试报告模板......................................................17附件2.温升数据表格模板....................................................17附件3.红外热像仪(Ti20)操作指导书..........................................17附件4.安捷伦34972A数据采集仪操作指导书...................................17附录A.温升与环境温度之间的推算关系........................................18附录B.红外热像仪使用注意事项..............................................19附录C.温升数据表格........................................................20测试部测试规范第4页共21页英威腾电气股份有限公司测试技术规范变频器热测试规范1、目的检验我司变频器产品的热设计是否合理，验证器件应用在热应力方面是否满足器件的热应力降额要求。2、范围本规范规定了样机的热测试方法，适用于英威腾电气股份有限公司开发的所有变频器产品。3、定义变频器额定运行：是指变频器工作在额定输入电压和缺省载频下，驱动适配电机50Hz运行，输出额定电流。变频器通常工况：是指变频器用户现场中通常的运行工况，若规格书中无明确界定则为额定运行。适配电机：与变频器同功率或者是大一功率，小一功率的电机。（不包括电机并联）4、引用标准和参考资料（1）GB/T12992-91电子设备强迫风冷热特性测试方法（2）GB/T12993-91电子设备热性能评定（3）GB2421电工电子产品基本环境试验规程总则（4）GB2423电工电子产品基本环境试验规程试验方法测试部测试规范第5页共21页5、测试环境（1）常温实验室环境（2）环境试验箱6、测试设备（1）34972A型数据采集仪（Agilent安捷伦）（2）DR230型混合记录仪（YOKOGAWA横河）（3）Ti20型手持式红外热像仪（FLUKE福禄克）7、热电偶测试点7.1驱动电源板测试点选取7.1.1开关电源关键器件：输入端整流二极管或桥堆、整流电路限流电阻、滤波电容及电容均压电阻、开关变压器、MOS管、MOS管驱动芯片及芯片启动电阻、原边检流电阻、吸收电路二极管及电阻、副边整流二极管、负载电阻、稳压管、电压反馈的检测光耦及线性稳压芯片等。7.1.2功能电路关键器件：输入缺相检测电路中的功率电阻和光耦、母线电压检测电路中的功率电阻和光耦、风扇及接触器的驱动电路中的开关管和光耦、电流检测电路中的稳压芯片及光耦等。7.1.3主回路PCB铜箔（使用红外热像仪进行预测试，找出温度最高点）。7.1.4热电偶粘点前，先使用Ti20红外热像仪进行预测试，找出除7.1.1、7.1.2以外的温度较高器件，以及找出各被测器件的温度最高点，再进行热电偶粘点测试。注：a)热电偶：TT-K-30-SLE，K型热电偶线，线径2*0.255mm，红色线为镍-铬合金，黄色线为镍-铝合金，外层绝缘材质耐温-200℃～260℃。b)热电偶工作端：与被测器件表面相粘接的一端。c)热电偶参考端：与测温仪相连接的一端。测试部测试规范第6页共21页7.2整机的测试点选取7.2.1主回路功率器件：整流桥、逆变模块、母线电容及电容均压电阻、上电缓冲电阻、变压器线圈（大功率变频器中）、接触器主触点、铜皮和铜排、交/直流电抗器（内置）、输出电流检测电阻/霍尔、功率模块的温度检测点等。7.2.2如果被测样机是新设计的产品，或者机器内的驱动电源板和其它单板是新板（未转产或硬件升级）时，在整机测试时还要对7.1.1、7.1.2、7.1.3中的关键器件进行选取测试。7.2.3对于同一电路中实现相同功能的一类器件（如多个电阻或电容串并联），应选取散热条件相对差、裕量相对小的器件进行测量，选取数量为2个。7.2.4热电偶粘点前，先使用Ti20红外热像仪进行预测试，找出除7.2.1、7.2.2以外的温度较高器件，以及找出各被测器件的温度最高点，再进行热电偶粘点测试。7.3环境温度测试点位置选取按照用户手册中确定的变频器安装方式摆放样机，环境温度的测试点选取在距离被测样机某一侧面几何中心点的80mm处，如下图所示。环境温度测试点位置（图中红色圆点）以上是GB/T12992-91标准中所规定的环境温度测试点布置方法。在实际测试环境中，将热电偶直接放置在空气中时，温度会容易出现波动的现象，因此：a)在常温环境下进行温升测试时，将环境温度测试点热电偶用温升胶固定在一个小型的专用散热器上，并将散热器固定在温度测试设备上（现公司所使用的测温仪都已将环境测试点热电偶连接到1号通道上）。在测试时，可将温度测试设备按以上标准大致的位置放置温度测试设备，但要注意温度测试设备的放置不能影响被测样机的散热风道（例如，不能太贴近变频器箱体侧面设计的百叶窗）。测试部测试规范第7页共21页b)当在环境试验箱进行高温环境温升测试时，将环境温度测试点热电偶工作端点上少量的温升胶（如下图），覆盖工作端裸露部分即可，将该热电偶直接放入环境试验箱内，放置位置要尽量避开风口。环境温度测试点热电偶（环境试验箱内使用）7.4测试点的布置7.4.1功率模块（整流桥、IGBT）的测试点应粘在模块的散热基板上，且尽量靠近模块中的功率结点。7.4.2对于母线电解电容至少选择两个散热条件差的电容进行测试，母线电解电容的测试点要布置在电容的铝外壳上和芯包中心点处。使用1.5mm或1.7mm规格的钻头在电容顶部接线端子面的中心点处打孔，将热电偶工作端放入到电容芯包的中心点位置进行测试。测电容铝外壳温度时，要将测试点位置上的电容外层绝缘套管刮开，刮开大小比热电偶工作端大一点即可。7.4.3半导体功率晶体管管壳温度测试点，应设置在距管芯最近的热点位置上。7.4.4集成器件的表面温度测试点，应设置在器件表面的中心点（晶圆位置）上。7.4.5垂直放置的功率电阻器，表面温度测试点应设置在垂直高度的三分之二处；