变频器热测试规范

变频器热测试规范

Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

变频器热测试规范

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目录

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/T 12992-91 电子设备强迫风冷热特性测试方法

（2）GB/T 12993-91 电子设备热性能评定

（3）GB 2421 电工电子产品基本环境试验规程总则

（4）GB 2423 电工电子产品基本环境试验规程试验方法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

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、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。

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、、7.1.3 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

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/T 12992-91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）。

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）

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；水平放置的功率电阻器，测试点应设置在中间位置。

7.4.6 温度临界或对温度敏感的元器件表面温度，一般应在其热点附近布设两个测试点，其值应取大者。

7.4.7 铜排的温度测试点，应选取在截面积最小（同一铜排上）的位置，以及两铜排的连接点上。

7.4.8 所有的整机温度检测点上，都要布置热电偶测试点，用于温度检测精度测试。

7.4.9 其它元器件表面温度测试点的位置，应视其热点情况而定。

以下为部分器件的测试点布置示图，图中红色圆点为热电偶粘点测试位置。

单桥臂整流模块测试点布置

PIM模块测试点布置

单桥臂IGBT模块测试点布置