测试线缆在课本中通常被认为是理想导体,但现实中如果忽略线缆的影响,往往会得到错误的测试结果。比如变频器输出电压上的毛刺信号,可能就是线缆带来的。
工程师在变频器电机测试中偶然会发现电压的PWM波形上出现毛刺信号,那么这个毛刺信号到底是不是变频器的真实输出情况?
理论上正常的变频器输出没有毛刺信号,那么到底是功率分析仪测试不准,还是变频器本身的问题呢?
经过对比验证测试发现,功率分析仪和变频器都没有问题,问题出在了变频器连接电机的线缆上。测试不同的取点位置,得到的结果竟然是不一样的。
对比验证
变频器与电机间用1.5m导线连接,变频器调制频率为16kHz 。1、将电压测量点选择在靠近变频器输出端,此时的电压波形正常,比较干净无毛刺,是正常状态。
2、将电压测量点选择在靠近电机侧,此时的电压波形有毛刺,不符合正常预期情况。
通过以上对比发现,线缆上不同的取点位置测量得到的波形有较大差别,基本可以确认是线缆原因。
原因分析实测1.5m的导线电感量为1.4μH。变频器是一个低阻抗的源,输出端的过电压会被内部的直流母线钳位,因此波形稳定毛刺很少。而加载到电机的PWM波形边沿很陡高频成分丰富,电机是感性负载本身有反电动势,当连接导线较长时导线感抗阻碍了变频器吸收过电压,电机输入端的电压产生过冲,就会看到波形有很多毛刺。
应对办法
分两种情况:
关注变频器输出功率时,测量点选在变频器侧,排除线缆带来的影响和损耗。此时关注点是变频器;
关注电机的转换效率时,效率=Pm/P电机输入,测量点选在电机输入侧,此时主要关注点是电机。
测试方案
变频器电机整体测试主要关注变频器的输入输出功率、效率,电机的输入功率、机械功率、效率;PA5000H功率分析仪拥有0.05%的高精度,最多7张板卡自由搭配电机卡,以及强大的综合分析功能。1台功率分析仪即可完成变频器电机整个系统的参数测量分析。
责任编辑:haq
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原文标题:变频器输出电压存在毛刺,居然是电缆的问题!
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