变频电机的试验与测量

变频电机的变频器输出的是基波频率变化的PWM波，其测量方法与传统的工频正弦波测量有较大的区别。

　　1、通常我们说的变频器输出380V、50Hz，是指其基波(正弦波)为380V、50Hz。变频器实际输出波形为PWM波，除了基波外，还包含载波信号。载波信号频率要比基波高得多，且是方波信号，包含大量的高次谐波。

　　2、普通万用表一般只能测量45~66Hz或45~440Hz的交流正弦波。部分真有效值万用表的测量频率范围要宽得多，许多人认为可以用于变频测量、测试。其实不然，因为这种表测量结果把基波和载波都包含进去了。比如上述变频器，380V输出时，测量结果一般在400V以上。

　　3、用于变频测试的仪表应具备在各种PWM波形中分解出其基波的能力，严格测量需采用数字信号处理的方式，也就是高速采样得到样本序列，再对样本序列进行离散傅里叶变换，得到基波有幅值、相位及各次谐波的幅值和相位。

　　4、也有一种思路认为校准平均值(MEAN)可以替代变频器输出PWM信号中的基波成分的有效值。校准平均值在理论上等于正弦波的真有效值，等于正弦调制PWM波形的基波有效值，且实现简单;因此，MEAN值在许多仪器仪表中用于替代正谐波的有效值(RMS)或PWM的基波有效值(H01)的测量。但是，变频调速技术日新月异，非正弦调制PWM的应用越来越多，而且，一般变频器使用者通常并不了解自己的变频器采用何种调制模式，MEAN值在PWM测量中局限性越来越大。

　　因此，变频调速系统的电参数测试应采用具备合适带宽的变频电量变送器(包括变频电压传感器、变频电流传感器和电压电流组合式的变频功率传感器)及宽频功率分析仪(也称变频功率分析仪)，宽频功率分析仪对信号进行高速交流采样后进行频谱分析，可以实时运算电压、电流的基波有效值及基波功率，还可计算电压、电流的真有效值、有功功率及相关谐波参数。