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使用電能質(zhì)量分析儀精確測(cè)量變頻器輸出:實(shí)測(cè)案例與步驟詳解
如何用電能質(zhì)量分析儀測(cè)量變頻器 (FC)輸出(實(shí)測(cè)案例)
1. 背景/任務(wù)
如今,變速驅(qū)動(dòng)器(VSD)的電動(dòng)機(jī)大多由電子變頻器供電。出于各種各樣的原因,需要在這些設(shè)備上進(jìn)行電氣參數(shù)的測(cè)量。變頻器(FC)電源輸入端的功率和能量測(cè)量通常對(duì)普通的電能分析儀來(lái)說(shuō)不是問(wèn)題,但當(dāng)這些參數(shù)應(yīng)在輸出側(cè)測(cè)量時(shí),它們中的大多數(shù)都會(huì)失效。打開(kāi)MAVOWATT 2XX / HDPQ系列電能質(zhì)量分析儀中的抗混疊濾波器時(shí),便可以直接在變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)上獲得可行的結(jié)果。
2. 限制條件
旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)頻率范圍:大約15 … 100 Hz
開(kāi)關(guān)(斬波器)頻率范圍:大約6 … 16 kHz。 (通常用于電機(jī) < 大約50 kW)
3. 所需設(shè)備
• MAVOWATT 230, 240, 270 / HDPQ VISA PLUS, GUIDE PLUS, XPLORER PLUS 三相能量和電能質(zhì)量分析儀標(biāo)準(zhǔn)配件(帶鱷魚夾的測(cè)量電纜、電源組)
• 柔性交流電流探頭3個(gè)DRANFLEX/METRAFLEX 300MXBL或1個(gè)DRANFLEX/METRAFLEX 3003MXBL
注:由于在30Hz以下的頻率下精度低,通常不能使用傳統(tǒng)的電流互感器。
4. 設(shè)置
• 打開(kāi)抗混疊濾波器(Set Anti-Aliasing)為ON。
• 在標(biāo)稱和頻率( Nominal (values) &Frequency)的設(shè)置頁(yè)面中選擇高級(jí)頻率跟蹤(Advanced Frequency Tracking) 為快速(Fast)[1]。可以為同步通道(Sync Channel)[2] 選擇通道A電壓(Channel A Volts) 或通道A電流(Channel A Amps)。對(duì)于變頻器的輸出測(cè)量,一般選擇電流為同步信號(hào)。
• 在變頻器輸出端進(jìn)行的測(cè)量通常涉及在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)(幾分鐘或幾小時(shí))進(jìn)行功率測(cè)量,而不會(huì)檢測(cè)到電壓驟降 、中斷等。這種情況下,選擇持續(xù)數(shù)據(jù)記錄(短間隔)(Continuous Data Logging) 是監(jiān)測(cè)模式(Monitor Mode)的合適設(shè)置。選擇此模式[1],然后點(diǎn)擊下?(NEXT)[2]。
5. 實(shí)測(cè)分析
• 圖1顯示了斬波器頻率為6kHz、旋轉(zhuǎn)頻率為25.11Hz時(shí)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(guò)高)。
• 圖2顯示了被濾波的相同信號(hào)的波形(抗混疊Anti-Aliasing=ON)。 在6kHz時(shí),濾波器還沒(méi)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(jīng)接近正確值120V。
• 圖3顯示了相應(yīng)的實(shí)時(shí)電壓&電流 (Volts & Amps)測(cè)量值。
• 圖4顯示了相應(yīng)的實(shí)時(shí)功率 (POWER)測(cè)量值。
• 圖5顯示了斬波器頻率為10kHz、旋轉(zhuǎn)頻率為25.11Hz時(shí)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(guò)高)。
• 圖6顯示了被濾波的相同信號(hào)的波形(抗混疊Anti-Aliasing=ON)。 在10kHz時(shí),顯示出的有效性,因此電壓波形看起來(lái)“純凈"。 顯示的電壓均方根值120.8Vrms現(xiàn)在是正確的。
• 圖7顯示了相應(yīng)的實(shí)時(shí)電壓&電流 (Volts & Amps)測(cè)量值。
• 圖8顯示了相應(yīng)的實(shí)時(shí)功率 (POWER)測(cè)量值。
6. 用戶范圍
變頻器、變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)或包含此類設(shè)備的機(jī)器 (泵、壓縮機(jī)、電梯、電動(dòng)汽?等)的制造商或服務(wù)?員。