變頻器輸出電壓存在毛刺，居然是電纜的問題！

時(shí)間：2021-10-22 15:35:12

關(guān)鍵字：變頻器輸出電壓

手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]測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...

測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試不準(zhǔn)，還是變頻器本身的問題呢？

經(jīng)過對比驗(yàn)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(jī)的線纜上。測試不同的取點(diǎn)位置，得到的結(jié)果竟然是不一樣的。

對比驗(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)。變頻器輸出電壓存在毛刺，居然是電纜的問題！

圖1 變頻器輸出端測試圖變頻器輸出電壓存在毛刺，居然是電纜的問題！

圖2 變頻器輸出端測試放大圖
2、將電壓測量點(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。變頻器輸出電壓存在毛刺，居然是電纜的問題！

圖3 電機(jī)輸入端測試圖變頻器輸出電壓存在毛刺，居然是電纜的問題！

圖4 電機(jī)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(diǎn)位置測量得到的波形有較大差別，基本可以確認(rèn)是線纜原因。
變頻器輸出電壓存在毛刺，居然是電纜的問題！

原因分析實(shí)測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，當(dāng)連接導(dǎo)線較長時(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。
變頻器輸出電壓存在毛刺，居然是電纜的問題！

應(yīng)對辦法分兩種情況：

關(guān)注變頻器輸出功率時(shí)，測量點(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)。

測試方案變頻器電機(jī)整體測試主要關(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)測量分析。

圖5 PA5000H功率分析儀

ZLG致遠(yuǎn)電子官方新媒體平臺(tái)