變頻器的測量與實驗

1、變頻器的測量與實驗胡學芝 柳舟通（黃石高等?？茖W校）一、引言由于通用變頻器的波形大都是斬波形，最常見的是PWM波形，這使變頻器的輸入和輸出含有高次諧波，所以，在測量變頻器參數(shù)時，應根據(jù)要求選擇合適的儀表及合適的測量方法，以便得到較準確的數(shù)據(jù)。二、測量變頻器電路時儀表類型的選擇及注意事項測量變頻器的電路如圖1所示。下面對各參數(shù)的測量及儀表選擇一具體介紹。圖1 變頻器的測量電路1、輸入側參數(shù)量及儀表選擇（1）輸入電壓因是工頻正弦電壓，故各類儀表均可使用，但以使用電磁式交流電壓表為多見。（2）輸入電流使用動鐵式電流表量有效值，當電流不平衡時，取其平均值，用下式計算：（3）輸入功率使用電動式儀表測量，

2、通常采用圖1 所示的兩個功率表測量即可。如圖額定電流不平衡超過5%，則三個功率測量，電流不平衡率計算式：（4）輸入功率因數(shù)測量由于輸入電流包括高次諧波，測量輸入電流時產生較大誤差，因此輸入功率因數(shù)用下式計算2、輸出側參數(shù)測量及儀表選擇（1）輸出電壓的測量輸出電壓指輸出端子間的基波方均根電壓。變頻器的輸出為PWM波形，含有高次諧波分量，所以在常用儀表中，采用整流式電壓表是最合適的選擇。圖2為使用快速傅里葉級數(shù)分析儀（FFT）、0.5級整流式電壓表、0.5級電磁式電壓表和數(shù)字式交流電壓表同時測量時所得結果。顯然整流式電壓表測量的輸出電壓值接近于用FFT測量得的基波電壓方均根值，并且相對輸出頻率呈線

3、性關系。而數(shù)字式電壓表不適合輸出電壓的測量。圖2 輸出電壓的測量結果比較1、數(shù)字式交流電壓表 2、0.5級電磁式電壓表 3、基波電壓（FFT） 4、0.5級整流式電壓表 為了進一步改善輸出電壓的測量精度、可以采用阻容濾波器與整流式電壓表配合使用，如圖3所示，將會得到更精確的基出電壓值。圖3 阻容濾波器的使用（2）輸出電流的測量輸出電流是指流過輸出端子的總線的方均根電流。測量包括高次諧波在內的總的方均根電流值，可以使用0.5級電熱式電流表，也可以使用0.5級電磁電流表。圖4給出的是在電阻性負載下測量結果的比較，由圖可見，用電磁式電流表測量與用電熱式電流表測量，其結果相近，因電磁式電流表應用廣泛，

4、故其更實用。圖4 輸出電流測量結果比較1、0.5級電磁式電流表 2、0.5級電熱式電流表 3、基波電流（FFT）（3）輸出功率測量它同輸入側測量類似。用電動式功率表，可用兩個功率表測量，但當電流不平衡率超過5%時，應使用三個功率表測量。（4）變頻器的效率變頻器的效率需要經過輸入、輸出實驗、測量出輸入功率P1和輸出功率P2 ，由 =(P2/P1 )× 100%計算。另外，測量時應注意電壓綜合變形率D小于5%，否則應加入交流電抗器或直流電抗器，以免影響輸入功率因數(shù)和輸出電壓的測量結果。3、電阻的測量（1）外接線絕緣電阻的測量為了防止兆歐表的高壓加到變頻器上，在測量外接線路的絕緣電阻時，必須把需要測量的外接線路從變頻器上拆下后再進行測量，并應注意檢查兆歐表的高壓是否有可能通過其他回路施加到變頻器上，如有，則應將所有有關的連線拆下。（2）變頻器主電路絕緣電阻的測量必須把所有進線端（R、S、T）和出線端（U、V、W）都聯(lián)接起來后，再測量其絕緣電阻，如圖5所示。（3）控制電路絕緣電阻的測量應該用萬用表的高阻檔來測量，不要用兆歐表或其他有高電壓的儀器進行測量