使用電能質量分析儀精確測量變頻器輸出：實測案例與步驟詳解

如何用電能質量分析儀(yi) 測量變頻器 (FC)輸出（實測案例）

1. 背景/任務

如今，變速驅動器（VSD）的電動機大多由電子變頻器供電。出於(yu) 各種各樣的原因，需要在這些設備上進行電氣參數的測量。變頻器（FC）電源輸入端的功率和能量測量通常對普通的電能分析儀(yi) 來說不是問題，但當這些參數應在輸出側(ce) 測量時，它們(men) 中的大多數都會(hui) 失效。打開MAVOWATT 2XX / HDPQ係列電能質量分析儀(yi) 中的抗混疊濾波器時，便可以直接在變頻驅動電機上獲得可行的結果。

2. 限製條件

旋轉磁場頻率範圍：大約15 … 100 Hz

開關(guan) （斬波器）頻率範圍：大約6 … 16 kHz。 (通常用於(yu) 電機 < 大約50 kW)

3. 所需設備

• MAVOWATT 230, 240, 270 / HDPQ VISA PLUS, GUIDE PLUS, XPLORER PLUS 三相能量和電能質量分析儀(yi) 標準配件（帶鱷魚夾的測量電纜、電源組）

• 柔性交流電流探頭3個(ge) DRANFLEX/METRAFLEX 300MXBL或1個(ge) DRANFLEX/METRAFLEX 3003MXBL

注：由於(yu) 在30Hz以下的頻率下精度低，通常不能使用傳(chuan) 統的電流互感器。

4. 設置

• 打開抗混疊濾波器（Set Anti-Aliasing）為(wei) ON。

• 在標稱和頻率（ Nominal (values) &Frequency）的設置頁麵中選擇高級頻率跟蹤（Advanced Frequency Tracking） 為(wei) 快速（Fast）[1]。可以為(wei) 同步通道（Sync Channel）[2] 選擇通道A電壓（Channel A Volts） 或通道A電流（Channel A Amps）。對於(yu) 變頻器的輸出測量，一般選擇電流為(wei) 同步信號。

• 在變頻器輸出端進行的測量通常涉及在相對較短的時間內(nei) （幾分鍾或幾小時）進行功率測量，而不會(hui) 檢測到電壓驟降 、中斷等。這種情況下，選擇持續數據記錄（短間隔）（Continuous Data Logging） 是監測模式（Monitor Mode）的合適設置。選擇此模式[1]，然後點擊下⻚（NEXT）[2]。

5. 實測分析

• 圖1顯示了斬波器頻率為(wei) 6kHz、旋轉頻率為(wei) 25.11Hz時未濾波（抗混疊Anti-Aliasing=OFF）輸出電壓和電流的波形。 顯示的183.5 V電壓有效值不正確 （過高）。

• 圖2顯示了被濾波的相同信號的波形（抗混疊Anti-Aliasing=ON）。 在6kHz時，濾波器還沒有效，因此電壓波形上仍然可以看到一些“噪聲"。 但是顯示的電壓有效值123.0Vrms已經接近正確值120V。

• 圖3顯示了相應的實時電壓&電流 （Volts & Amps）測量值。

• 圖4顯示了相應的實時功率 （POWER）測量值。

• 圖5顯示了斬波器頻率為(wei) 10kHz、旋轉頻率為(wei) 25.11Hz時未濾波（抗混疊Anti-Aliasing=OFF）輸出電壓和電流的波形。 顯示的184.5 V電壓均方根值不正確 （過高）。

• 圖6顯示了被濾波的相同信號的波形（抗混疊Anti-Aliasing=ON）。 在10kHz時，顯示出的有效性，因此電壓波形看起來“純淨"。 顯示的電壓均方根值120.8Vrms現在是正確的。

• 圖7顯示了相應的實時電壓&電流 （Volts & Amps）測量值。

• 圖8顯示了相應的實時功率 （POWER）測量值。

6. 用戶範圍

變頻器、變頻器驅動電機或包含此類設備的機器 （泵、壓縮機、電梯、電動汽⻋等）的製造商或服務⼈員。