變頻器輸出電壓存在毛刺,居然是電纜的問題!
有客戶在使用功率分析儀測(cè)量變頻器時(shí),觀察到變頻器電壓波形上有毛刺,懷疑測(cè)量的準(zhǔn)確性。經(jīng)過與客戶溝通和實(shí)驗(yàn),最后得出結(jié)論居然是連接導(dǎo)線的問題。下面請(qǐng)看我們的實(shí)驗(yàn)。
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,把電壓測(cè)量點(diǎn)選擇在靠近變頻器輸出端,功率分析儀顯示的被測(cè)電壓波形較為干凈,基本無毛刺。
把電壓測(cè)量點(diǎn)選擇在靠近電機(jī)側(cè),波形馬上煥然一新,把波形展開可以看到PWM脈沖上產(chǎn)生了尖峰毛刺。
為何在不同點(diǎn)測(cè)量同一個(gè)電壓波形會(huì)有如此大的差別呢?因?yàn)殡姍C(jī)是一個(gè)電感性負(fù)載,工作時(shí)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),實(shí)測(cè)1.5m的導(dǎo)線電感量為1.4μH,這完全是一個(gè)電感!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。加載到電機(jī)的PWM波形邊沿很陡高頻成分豐富,電機(jī)本身有反電動(dòng)勢(shì),當(dāng)連接導(dǎo)線較長(zhǎng)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)生過沖和振鈴,即看到波形有很多毛刺。
這是系統(tǒng)中存在的正?,F(xiàn)象,那么測(cè)量時(shí)應(yīng)當(dāng)如何連接才合適呢?當(dāng)評(píng)價(jià)變頻器輸出功率時(shí)測(cè)量點(diǎn)應(yīng)當(dāng)選擇在變頻器側(cè),將線損排除在外;當(dāng)評(píng)價(jià)電機(jī)的轉(zhuǎn)換效率時(shí),測(cè)量點(diǎn)選擇在電機(jī)輸入側(cè),電機(jī)輸入功率不包括線損。
因此在高精度測(cè)量中,除了使用高精度的測(cè)量?jī)x器外,還需有正確的測(cè)量方法。