10.1  變頻器的測量

由于通用變頻器的波形大都是斬波形，最常見的是PWM波形，這使變頻器的輸入和輸出含有高次諧波，所以，在測量變頻器參數(shù)時，應(yīng)根據(jù)要求選擇合適的儀表及合適的測量方法，以便得到較準確的數(shù)據(jù)。測量變頻器的電路如圖10-1所示。

10.1.1 輸入側(cè)參數(shù)測量及儀表選擇

①輸入電壓。因是工頻正弦電壓，故各類儀表均可使用，但以采用電磁式交流電壓表測量誤差較小。

②輸入電流。使用動圈式電流表測量電流有效值，當(dāng)電流不平衡時，取其平均值，用下式計算：

③輸入功率。使用電動式儀表測量，通常采用圖3-18所示的兩個功率表測量即可。如額定電流不平衡超過5%，則采用三個功率表測量，電流不平衡率計算式：

式中：γ₁電流不平衡率；I_1max最大電流；I_1min最小電流；I_1a三相平均電流。

④輸入功率因數(shù)測量。由于輸入電流包括高次諧波，測量輸入電流時產(chǎn)生較大誤差，因此輸入功率因數(shù)用下式計算

式（10-3）中：P₁輸入功率；U₁輸入電壓。

10.1.2 輸出側(cè)參數(shù)測量及儀表選擇

（1）輸出電壓的測量

輸出電壓指變頻器輸出端子間的基波方均根電壓，變頻器的輸出為PWM波形，含有高次諧波分量，所以在常用儀表中，應(yīng)采用整流式電壓表。圖10-2為使用快速傅里葉級數(shù)分析儀（FFT）、0.5級整流式電壓表、0.5級電磁式電壓表和數(shù)字式交流電壓表同時測量時所得結(jié)果。整流式電壓表測量的輸出電壓值接近于用FFT測量得的基波電壓方均根值，并且相對輸出頻率呈線性關(guān)系。而數(shù)字式電壓表不適合變頻器輸出電壓的測量。

在圖10-2中1為數(shù)字式交流電壓表的測量結(jié)果；2為0.5級電磁式電壓表的測量結(jié)果；3快速傅里葉級數(shù)分析儀的測量結(jié)果；4為0.5級整流式電壓表的測量結(jié)果。

為了進一步改善輸出電壓的測量精度、可以采用阻容濾波器與整流式電壓表配合使用，如圖10-3所示，將會測得更精確的輸出電壓值.。

（2）輸出電流的測量

輸出電流是指流過變頻器輸出端子的包括高次諧波在內(nèi)的總的方均根電流值，可以使用0.5級電動式電流表，也可以使用0.5級電磁電流表。圖10-4給出的是在電阻性負載下測量結(jié)果的比較，由圖10-4可見，用電磁式電流表測量與用電動式電流表測量，其結(jié)果相近。圖10-4中1為0.5級電磁式電流表的測量結(jié)果；2為0.5級電熱式電流表的測量結(jié)果；3快速傅里葉級數(shù)分析儀的測量結(jié)果。

（3）輸出功率測量

輸出功率測量同輸入側(cè)功率測量類似，選用電動式功率表，可用兩個功率表測量，但當(dāng)電流不平衡率超過5%時，應(yīng)使用三個功率表測量。

（4）變頻器效率

變頻器的效率需要測量出輸入功率P₁和輸出功率P₂，由η=(P₂/P₁)×100%計算。測量時電壓綜合畸變率應(yīng)小于5%，否則應(yīng)加入交流電抗器或直流電抗器，以免影響輸入功率因數(shù)和輸出電壓的測量結(jié)果。

10.1.3 電阻的測量

①外接線絕緣電阻的測量。為了防止兆歐表的高壓加到變頻器上，在測量外接線路的絕緣電阻時，必須把需要測量的外接線路從變頻器上拆下后再進行測量，并應(yīng)注意檢查兆歐表的高壓是否有可能通過其他回路施加到變頻器上，如有，則應(yīng)將所有有關(guān)的連線拆下。

②變頻器主電路絕緣電阻的測量。首先將變頻器的全部外部端子接線拆除，并把所有進線端（R、S、T）和出線端（U、V、W）都聯(lián)接起來后，再測量其絕緣電阻，如圖10-5所示。

③控制電路絕緣電阻的測量。采用萬用表的高阻檔來測量，不要用兆歐表或其他有高電壓的儀器進行測量。