變頻器輸出電壓存在毛刺,居然是電纜的問題!
發布時間:2021-11-25 來源:華東儀器 責任編輯:wenwei
【導讀】測ce試shi線xian纜lan在zai課ke本ben中zhong通tong常chang被bei認ren為wei是shi理li想xiang導dao體ti,但dan現xian實shi中zhong如ru果guo忽hu略lve線xian纜lan的de影ying響xiang,往wang往wang會hui得de到dao錯cuo誤wu的de測ce試shi結jie果guo。比bi如ru變bian頻pin器qi輸shu出chu電dian壓ya上shang的de毛mao刺ci信xin號hao,可ke能neng就jiu是shi線xian纜lan帶dai來lai的de。
工程師在變頻器電機測試中偶然會發現電壓的PWM波形上出現毛刺信號,那麼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,那麼到底是功率分析儀測試不準,還是變頻器本身的問題呢?
經jing過guo對dui比bi驗yan證zheng測ce試shi發fa現xian,功gong率lv分fen析xi儀yi和he變bian頻pin器qi都dou沒mei有you問wen題ti,問wen題ti出chu在zai了le變bian頻pin器qi連lian接jie電dian機ji的de線xian纜lan上shang。測ce試shi不bu同tong的de取qu點dian位wei置zhi,得de到dao的de結jie果guo竟jing然ran是shi不bu一yi樣yang的de。
對比驗證
變頻器與電機間用1.5m導線連接,變頻器調製頻率為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,比較幹淨無毛刺,是正常狀態。
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,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
通過以上對比發現,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部的直流母線鉗位,因此波形穩定毛刺很少。而加載到電機的PWM波(bo)形(xing)邊(bian)沿(yan)很(hen)陡(dou)高(gao)頻(pin)成(cheng)分(fen)豐(feng)富(fu),電(dian)機(ji)是(shi)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)本(ben)身(shen)有(you)反(fan)電(dian)動(dong)勢(shi),當(dang)連(lian)接(jie)導(dao)線(xian)較(jiao)長(chang)時(shi)導(dao)線(xian)感(gan)抗(kang)阻(zu)礙(ai)了(le)變(bian)頻(pin)器(qi)吸(xi)收(shou)過(guo)電(dian)壓(ya),電(dian)機(ji)輸(shu)入(ru)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)產(chan)生(sheng)過(guo)衝(chong),就(jiu)會(hui)看(kan)到(dao)波(bo)形(xing)有(you)很(hen)多(duo)毛(mao)刺(ci)。
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,排除線纜帶來的影響和損耗。此時關注點是變頻器;
● 關注電機的轉換效率時,效率=Pm/P電機輸入,測量點選在電機輸入側,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台功率分析儀即可完成變頻器電機整個係統的參數測量分析。
圖5 PA5000H功率分析儀
來源:ZLG致遠電子
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