【導讀】測試線纜在課本中通常被認為是理想導體，但現(xiàn)實中如果忽略線纜的影響，往往會得到錯誤的測試結(jié)果。比如變頻器輸出電壓上的毛刺信號，可能就是線纜帶來的。
工程師在變頻器電機測試中偶然會發(fā)現(xiàn)電壓的PWM波形上出現(xiàn)毛刺信號，那么這個毛刺信號到底是不是變頻器的真實輸出情況？
理論上正常的變頻器輸出沒有毛刺信號，那么到底是功率分析儀測試不準，還是變頻器本身的問題呢？
經(jīng)過對比驗證測試發(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的線纜上。測試不同的取點位置，得到的結(jié)果竟然是不一樣的。
對比驗證
變頻器與電機間用1.5m導線連接，變頻器調(diào)制頻率為16kHz 。
1、將電壓測量點選擇在靠近變頻器輸出端，此時的電壓波形正常，比較干凈無毛刺，是正常狀態(tài)。
圖1 變頻器輸出端測試圖
圖2 變頻器輸出端測試放大圖
2、將電壓測量點選擇在靠近電機側(cè)，此時的電壓波形有毛刺，不符合正常預期情況。
圖3 電機輸入端測試圖
圖4 電機輸入端測試放大圖
通過以上對比發(fā)現(xiàn)，線纜上不同的取點位置測量得到的波形有較大差別，基本可以確認是線纜原因。
原因分析
實測1.5m的導線電感量為1.4μH。變頻器是一個低阻抗的源，輸出端的過電壓會被內(nèi)部的直流母線鉗位，因此波形穩(wěn)定毛刺很少。而加載到電機的PWM波形邊沿很陡高頻成分豐富，電機是感性負載本身有反電動勢，當連接導線較長時導線感抗阻礙了變頻器吸收過電壓，電機輸入端的電壓產(chǎn)生過沖，就會看到波形有很多毛刺。
應對辦法
分兩種情況：
● 關注變頻器輸出功率時，測量點選在變頻器側(cè)，排除線纜帶來的影響和損耗。此時關注點是變頻器；
● 關注電機的轉(zhuǎn)換效率時,效率=Pm/P電機輸入，測量點選在電機輸入側(cè)，此時主要關注點是電機。
測試方案
變頻器電機整體測試主要關注變頻器的輸入輸出功率、效率，電機的輸入功率、機械功率、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卡，以及強大的綜合分析功能。1臺功率分析儀即可完成變頻器電機整個系統(tǒng)的參數(shù)測量分析。
圖5 PA5000H功率分析儀
來源：ZLG致遠電子
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