【導讀】測試線(xiàn)纜在課本中通常被認為是理想導體，但現實(shí)中如果忽略線(xiàn)纜的影響，往往會(huì )得到錯誤的測試結果。比如變頻器輸出電壓上的毛刺信號，可能就是線(xiàn)纜帶來(lái)的。
工程師在變頻器電機測試中偶然會(huì )發(fā)現電壓的PWM波形上出現毛刺信號，那么這個(gè)毛刺信號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(méi)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(wèn)題呢？
經(jīng)過(guò)對比驗證測試發(fā)現，功率分析儀和變頻器都沒(méi)有問(wèn)題，問(wèn)題出在了變頻器連接電機的線(xiàn)纜上。測試不同的取點(diǎn)位置，得到的結果竟然是不一樣的。
對比驗證
變頻器與電機間用1.5m導線(xiàn)連接，變頻器調制頻率為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(wú)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(diǎn)選擇在靠近電機側，此時(shí)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(guò)以上對比發(fā)現，線(xiàn)纜上不同的取點(diǎn)位置測量得到的波形有較大差別，基本可以確認是線(xiàn)纜原因。
原因分析
實(shí)測1.5m的導線(xiàn)電感量為1.4μH。變頻器是一個(gè)低阻抗的源，輸出端的過(guò)電壓會(huì )被內部的直流母線(xiàn)鉗位，因此波形穩定毛刺很少。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(dòng)勢，當連接導線(xiàn)較長(cháng)時(shí)導線(xiàn)感抗阻礙了變頻器吸收過(guò)電壓，電機輸入端的電壓產(chǎn)生過(guò)沖，就會(huì )看到波形有很多毛刺。
應對辦法
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，排除線(xiàn)纜帶來(lái)的影響和損耗。此時(shí)關(guān)注點(diǎn)是變頻器；
● 關(guān)注電機的轉換效率時(shí),效率=Pm/P電機輸入，測量點(diǎn)選在電機輸入側，此時(shí)主要關(guān)注點(diǎn)是電機。
測試方案
變頻器電機整體測試主要關(guān)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(gè)系統的參數測量分析。
圖5 PA5000H功率分析儀
來(lái)源：ZLG致遠電子
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