全國
手機版|
關注公眾號|
下載手機APP變頻器測試主要包括空載試驗、調頻範圍、溫升試驗、負載試驗、過載試驗等。本變頻器試驗台方案主要用於380V/100KW及以下電壓等級與容量規格的變頻器測試，配置 變頻電量測量專用儀器，可實現 變頻器電氣性能精確試驗。
一、變頻器試驗台設計依據
GB/T 3886.1-2001 半導體電力變流器用於調速電氣傳動係統的一般要求
JB/T 10251-2001 交流電動機電力電子軟起動裝置
GB/T 12668.2-2002 調速電氣傳動係統 第2部分：一般要求低壓交流變頻電氣傳動係統額定值的規定
GB 12668.3-2012 調速電氣傳動係統 第3部分 電磁兼容性要求及其特定的試驗方法
GB/T 12668.4-2006 調速電氣傳動係統 第4部分：一般要求 交流電壓1000V以上但不超過35kV的交流調速電氣傳動係統額定值的規定
GB 12668.501-2013 調速電氣傳動係統 第5-1部分：安全要求、電氣、熱和能量
GB/T 12668.502-2013 調速電氣傳動係統 第5-2部分：安全要求、功能
GB/T 12668.6-2011 調速電氣傳動係統 第6部分：確定負載工作製類型和相應電流額定值的導則
二、變頻器試驗台試驗能力
滿足380V/100KW及以下電壓等級與容量規格的變頻器試驗。
測量回路：輸入3相回路、輸出3相回路;
電壓等級：0~380V;
電流等級：0~200A;
基波頻率：0.1Hz~400Hz。
可直接顯示以下輸入端、輸出端電參量數據：
輸入參數：輸入電壓、輸入電流、輸出功率、功率因數、各次諧波、總諧波失真等;
輸出參數：輸出電壓、輸出電壓、輸出功率、功率因數、輸出頻率、各次諧波含量、總諧波失真等。
三、變頻器試驗台需求分析
01測量儀器要求
變頻器主電路結構一般為“交—直—交”，在整流回路中接有大電容，輸入電流為脈衝式充電電流，在逆變輸出回路中輸出電壓信號是受PWM載波 信號調製的脈衝波形。麵對變頻器含有大量諧波、高畸變或是非工頻的電量，采用傳統的儀表對其進行測量會產生較大的誤差，甚至出現測量結果完全錯誤的情況， 準確的測量方法是采用帶 FFT功能的儀器。
02諧波分析要求
目前市麵上的諧波檢測設備，大多按照電力係統諧波分析、電 能質量分析需要進行設計，遵循國家標準《GB/T 17628.7電磁兼容 試驗和測量技術 供電係統及所連設備諧波、諧間波的測量和測量儀器導則(IEC 61000-4-7)》相關技術要求，用於測量疊加在50Hz/60Hz電力係統基波上，頻率為9kHz以下的諧波和諧間波。如《DL/T 1028-2006 電能質量測試分析儀檢定規程》對電網諧波分析儀進行檢定的最高諧波次數為50次。大部分電力係統諧波分析儀的最高諧波階數為40或50，可以滿足電力係統 諧波分析的一般需要。
但是變頻器輸出為PWM波，諧波含量豐富，變頻器輸出諧波 主要集中在載波頻率整倍數附近，而低次諧波一般較小。當載波頻率較高時，諧波頻率也高。若變頻器的載波頻率為fs，基波頻率為f1，變頻器輸出諧波主要集 中在ks*fs±k1*f1。其中ks=1,2,3,4,5,6,7... k1=1,2,4,5,7...變頻器輸出諧波集中在載波頻率整倍數附近，ks越大，相應的諧波越小，對於一般測量，分析到6倍開關頻率就足夠了。
比如當fs=3kHz，f1=50Hz，其諧波主要集中在3kHz(1倍fs)、6kHz(2倍fs)、9kHz(3倍fs)、12kHz(4 倍fs)、15kHz(5倍fs)、18kHz(6倍fs)附近，也就是說，諧波主要集中在60次，120次、180次、240次、300次、360次附 近，若采用40次的電力諧波分析儀，分析結果沒有實際意義。
03低基波頻率測量要求
變頻器輸出 基波及 諧(xie)波(bo)等(deng)測(ce)試(shi)均(jun)基(ji)於(yu)傅(fu)裏(li)葉(ye)變(bian)換(huan)，保(bao)證(zheng)傅(fu)裏(li)葉(ye)變(bian)換(huan)精(jing)度(du)的(de)一(yi)個(ge)主(zhu)要(yao)條(tiao)件(jian)就(jiu)是(shi)整(zheng)周(zhou)期(qi)截(jie)斷(duan)，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，參(can)與(yu)傅(fu)裏(li)葉(ye)變(bian)換(huan)的(de)數(shu)據(ju)應(ying)該(gai)是(shi)整(zheng)數(shu)個(ge)信(xin)號(hao)周(zhou)期(qi)對(dui)應(ying)的(de)數(shu)據(ju)。目(mu)前(qian)市(shi)麵(mian)上(shang)大(da)部(bu)分(fen)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)做(zuo)不(bu)到(dao)這(zhe)一(yi)點(dian)，其(qi)後(hou)果(guo)是(shi)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)波(bo)動(dong)大(da)，測(ce)量(liang)精(jing)度(du)無(wu)法(fa)保(bao)障(zhang)。
另外，由於變頻器輸出諧波頻率較高，被測信號帶寬較寬，根 據采樣定理，要求采樣頻率高於信號帶寬的兩倍。若信號帶寬為50kHz，采樣頻率必須高於100kHz。假設基波頻率為1Hz，這樣，在整周期截斷的要求 下，至少分析1S(一個信號周期)的數據，而1S的數據量為100k點，即傅裏葉變換的點數為100k點。一般測量儀器的處理器無法處理這麼大量的數據， 運yun算suan速su度du也ye跟gen不bu上shang，因yin此ci，實shi際ji測ce量liang中zhong往wang往wang通tong過guo降jiang低di采cai樣yang頻pin率lv來lai減jian少shao傅fu裏li葉ye變bian換huan點dian數shu，而er降jiang低di采cai樣yang頻pin率lv之zhi後hou，為wei了le不bu違wei背bei采cai樣yang定ding理li，隻zhi能neng在zai被bei測ce信xin號hao輸shu入ru側ce加jia抗kang混hun疊die 濾(lv)波(bo)器(qi)，這(zhe)樣(yang)一(yi)來(lai)，傅(fu)裏(li)葉(ye)變(bian)換(huan)可(ke)以(yi)正(zheng)常(chang)進(jin)行(xing)，基(ji)波(bo)可(ke)以(yi)準(zhun)確(que)獲(huo)取(qu)，但(dan)是(shi)，被(bei)測(ce)信(xin)號(hao)的(de)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)被(bei)抑(yi)製(zhi)了(le)，不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)諧(xie)波(bo)測(ce)量(liang)的(de)需(xu)要(yao)。
四、變頻器試驗台方案
本ben方fang案an采cai用yong兩liang台tai同tong規gui格ge型xing號hao變bian頻pin高gao速su異yi步bu電dian機ji對dui拖tuo的de方fang式shi形xing成cheng被bei試shi變bian頻pin器qi的de能neng量liang回hui饋kui型xing負fu載zai，被bei試shi變bian頻pin器qi拖tuo動dong電dian機ji運yun轉zhuan於yu試shi驗yan所suo需xu要yao的de工gong況kuang下xia，陪pei試shi電dian機ji由you陪pei試shi變bian頻pin器qi(並網逆變器)加載，陪試變頻器為轉矩/轉速可控的四象限變頻器，能量回饋交流電網。
主電量測試係統采用一套 湖南銀河電氣有限公司研製的 WP4000-6變頻功率分析儀。該係統由一台WP4000變頻功率分析儀及6台SP381201C變頻功率傳感器構成。6台SP38120C變頻功率傳 感器分布於被試變頻器輸入、輸出側，同步高速采集電量數據，並通過高速光纖總線無損傳輸到位於操作台的WP4000分析儀。傳感器采用定製測量櫃安裝，測 量櫃兼具接線箱功能，每個測量櫃安裝3台傳感器。WP4000分析儀嵌入式或台式擺置於操作台。輔助測量係統，如溫度、轉速等測量采用銀河電氣的分布式測 試係統完成，由485總線傳輸至操作台的試驗上位機，同時上位機通過定製開發的試驗軟件結合PLC控製係統可自動化完成整個試驗流程，並出具試驗報表。
五、變頻器試驗台方案特點
SP係xi列lie變bian頻pin功gong率lv傳chuan感gan器qi采cai用yong前qian端duan數shu字zi化hua技ji術shu，將jiang被bei測ce對dui象xiang在zai測ce量liang前qian端duan直zhi接jie轉zhuan換huan為wei數shu字zi信xin號hao，再zai通tong過guo高gao速su光guang纖xian傳chuan輸shu至zhi分fen析xi儀yi端duan，切qie斷duan了le傳chuan導dao幹gan擾rao的de途tu徑jing，減jian少shao了le引yin入ru誤wu差cha的de環huan節jie，極ji大da的de提ti高gao的de整zheng個ge測ce試shi係xi統tong的deEMC電磁兼容性能，特別適用於複雜電磁環境下的變頻電量高精度測量。
WP4000變頻功率分析儀通過FPGA控製各個功率單元同步采樣時鍾，達到多通道同步采集，保證輸入、輸出功率同步測量，從而保證了效率的準確測量。
WP4000變頻功率分析儀最高250KHz采樣率，100KHz帶寬，諧波模式測量(基波有效值測量)範圍需覆蓋0.1Hz～400Hz，低頻段能夠穩定讀數，配置上位機軟件最高可分析至2000次諧波，且電壓、電流相對誤差不低於0.2%。
角差是影響功率測量準確度的核心指標，尤其是在電機空載試 驗、大型電力變壓器短路試驗等功率因數工況下，角差是影響功率測量準確度的核心指標。SP係列變頻功率傳感器采用國防科技大學專家團隊耗費數年研究成功 的，具有自主知識產權的電壓、電流敏感元件，具有微小的相移指標。並且因為將電壓、電流傳感器組合為一體，大大簡化了相位補償電路。0.2S3級的變頻功 率傳感器在50Hz時的角差典型值為5′，相當於0.1S級電壓、電流互感器的角差。
SP的電壓、電流通道均設置了8個檔位，每個檔位隻測量在 本檔位量程的50%~100%範圍內的信號，實現了電壓0.75%~150%(Un額定電壓)、電流1%～200%(In額定電流)量程範圍內的標稱精度 測ce量liang。采cai用yong無wu縫feng自zi動dong轉zhuan換huan量liang程cheng技ji術shu，檔dang位wei切qie換huan時shi，數shu據ju不bu丟diu失shi的de特te點dian可ke滿man足zu寬kuan幅fu值zhi範fan圍wei內nei的de動dong態tai測ce量liang，全quan麵mian記ji錄lu被bei測ce信xin息xi，不bu放fang過guo每mei一yi個ge細xi節jie變bian化hua。
