【導(dǎo)讀】在電機行業(yè)中,PWM調(diào)制技術(shù)是一個里程碑。他的出現(xiàn)彌補了傳統(tǒng)直流電機和異步電機無法控制運行的缺陷,避免造成的能源浪費。相較于直接使用異步電機,變頻器和電機相結(jié)合的驅(qū)動組合更能節(jié)約能源。
但PWM調(diào)制作為變頻器的核心技術(shù),它存在一個問題:隨著用戶對變頻器效率提升的要求,目前變頻器的PWM調(diào)制載波頻率從現(xiàn)在的幾KHz到上百KHz,在往更高的頻率在發(fā)展,大量使用IGBT管等
開關(guān)技術(shù)的同時不可避免的讓諧波問題越發(fā)的嚴重。
圖1
而這些由變頻器在PWM調(diào)制時所產(chǎn)生的諧波電流、電壓,會導(dǎo)致電機的供電波形畸變,讓其運行在非正弦的電壓、電流下,引起電機的定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗或鋁耗、鐵耗和附加損耗的增加。這些損耗都會導(dǎo)致電機的額外發(fā)熱,并使電機的效率降低,輸出功率減少,造成一定能能源浪費。像普通的三相異步電動機,若使用變頻器的非正弦信號進行供電,一般溫升會增加10%~20%左右。
圖2
因此對于變頻器廠家來說,變頻器的輸出諧波是一個必須關(guān)注的項目。尤其雖然變頻電機系統(tǒng)應(yīng)用的日漸成熟,越來越多的電機廠家開始自發(fā)地研究設(shè)計配套電機的變頻驅(qū)動器,那么其在研發(fā)過程中,就必須在電機運行時對變頻器進行諧波分析。
過去電機的性能測試基本上都是在測功機上進行的,通過對電機進行加機械負載的方式來模擬實際工況,采集電機的運行參數(shù)。變頻器的諧波分析其實也一樣道理,需要讓變頻器的負載電機運行在加載情況下,實時使用諧波分析設(shè)備(如功率分析儀)對電機的輸入信號進行數(shù)據(jù)采集,這樣測量出來的諧波測試結(jié)果才具備參數(shù)價值。
圖3
因此對于當前的變頻電機設(shè)計者來說,一款整合了諧波分析儀的電機測功系統(tǒng)是比較完美的測試解決方案,即能進行常規(guī)的電機特性曲線等性能分析,又能對變頻器進行諧波分析處理。廣州致遠電子的MPT電機測試系統(tǒng)就是這類解決方案的一個典型例子,它內(nèi)置了致遠自行設(shè)計的MDA電機分析儀,具備功率分析儀的所有分析功能,即可作為測功系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集終端(采集電壓、電流、轉(zhuǎn)速、扭矩等參數(shù)),又提供對變頻器的輸出信號進行諧波分析、不平衡度分析等功能。
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