【導(dǎo)讀】測(cè)試線纜在課本中通常被認(rèn)為是理想導(dǎo)體，但現(xiàn)實(shí)中如果忽略線纜的影響，往往會(huì)得到錯(cuò)誤的測(cè)試結(jié)果。比如變頻器輸出電壓上的毛刺信號(hào)，可能就是線纜帶來的。
工程師在變頻器電機(jī)測(cè)試中偶然會(huì)發(fā)現(xiàn)電壓的PWM波形上出現(xiàn)毛刺信號(hào)，那么這個(gè)毛刺信號(hào)到底是不是變頻器的真實(shí)輸出情況？
理論上正常的變頻器輸出沒有毛刺信號(hào)，那么到底是功率分析儀測(cè)試不準(zhǔn)，還是變頻器本身的問題呢？
經(jīng)過對(duì)比驗(yàn)證測(cè)試發(fā)現(xiàn)，功率分析儀和變頻器都沒有問題，問題出在了變頻器連接電機(jī)的線纜上。測(cè)試不同的取點(diǎn)位置，得到的結(jié)果竟然是不一樣的。
對(duì)比驗(yàn)證
變頻器與電機(jī)間用1.5m導(dǎo)線連接，變頻器調(diào)制頻率為16kHz 。
1、將電壓測(cè)量點(diǎn)選擇在靠近變頻器輸出端，此時(shí)的電壓波形正常，比較干凈無毛刺，是正常狀態(tài)。
圖1 變頻器輸出端測(cè)試圖
圖2 變頻器輸出端測(cè)試放大圖
2、將電壓測(cè)量點(diǎn)選擇在靠近電機(jī)側(cè)，此時(shí)的電壓波形有毛刺，不符合正常預(yù)期情況。
圖3 電機(jī)輸入端測(cè)試圖
圖4 電機(jī)輸入端測(cè)試放大圖
通過以上對(duì)比發(fā)現(xiàn)，線纜上不同的取點(diǎn)位置測(cè)量得到的波形有較大差別，基本可以確認(rèn)是線纜原因。
原因分析
實(shí)測(cè)1.5m的導(dǎo)線電感量為1.4μH。變頻器是一個(gè)低阻抗的源，輸出端的過電壓會(huì)被內(nèi)部的直流母線鉗位，因此波形穩(wěn)定毛刺很少。而加載到電機(jī)的PWM波形邊沿很陡高頻成分豐富，電機(jī)是感性負(fù)載本身有反電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)連接導(dǎo)線較長(zhǎng)時(shí)導(dǎo)線感抗阻礙了變頻器吸收過電壓，電機(jī)輸入端的電壓產(chǎn)生過沖，就會(huì)看到波形有很多毛刺。
應(yīng)對(duì)辦法
分兩種情況：
● 關(guān)注變頻器輸出功率時(shí)，測(cè)量點(diǎn)選在變頻器側(cè)，排除線纜帶來的影響和損耗。此時(shí)關(guān)注點(diǎn)是變頻器；
● 關(guān)注電機(jī)的轉(zhuǎn)換效率時(shí),效率=Pm/P電機(jī)輸入，測(cè)量點(diǎn)選在電機(jī)輸入側(cè)，此時(shí)主要關(guān)注點(diǎn)是電機(jī)。
測(cè)試方案
變頻器電機(jī)整體測(cè)試主要關(guān)注變頻器的輸入輸出功率、效率，電機(jī)的輸入功率、機(jī)械功率、效率；PA5000H功率分析儀擁有0.05%的高精度，最多7張板卡自由搭配電機(jī)卡，以及強(qiáng)大的綜合分析功能。1臺(tái)功率分析儀即可完成變頻器電機(jī)整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)測(cè)量分析。
圖5 PA5000H功率分析儀
來源：ZLG致遠(yuǎn)電子
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