變頻器測(cè)試主要包括空載試驗(yàn)、調(diào)頻范圍、溫升試驗(yàn)以政、負(fù)載試驗(yàn)、過(guò)載試驗(yàn)等。本變頻器試驗(yàn)臺(tái)方案主要用于380V/100KW及以下電壓等級(jí)與容量規(guī)格的變頻器測(cè)試盈蛮，配置變頻電量測(cè)量專用儀器废菱，可實(shí)現(xiàn)變頻器電氣性能精確試驗(yàn)。

一抖誉、變頻器試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)依據(jù)

GB/T3886.1-2001半導(dǎo)體電力變流器用于調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求

JB/T10251-2001交流電動(dòng)機(jī)電力電子軟起動(dòng)裝置

GB/T12668.2-2002調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)第2部分：一般要求低壓交流變頻電氣傳動(dòng)系統(tǒng)額定值的規(guī)定

GB12668.3-2012調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)第3部分電磁兼容性要求及其特定的試驗(yàn)方法

GB/T12668.4-2006調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)第4部分：一般要求交流電壓1000V以上但不超過(guò)35kV的交流調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)額定值的規(guī)定

GB12668.501-2013調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)第5-1部分：安全要求殊轴、電氣、熱和能量

GB/T12668.502-2013調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)第5-2部分：安全要求寸五、功能

GB/T12668.6-2011調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)第6部分：確定負(fù)載工作制類型和相應(yīng)電流額定值的導(dǎo)則

二梳凛、變頻器試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)芰?/p>

滿足380V/100KW及以下電壓等級(jí)與容量規(guī)格的變頻器試驗(yàn)。

測(cè)量回路：輸入3相回路涉爆、輸出3相回路旷吱；

電壓等級(jí)：0~380V；

電流等級(jí)：0~200A层阎；

基波頻率：0.1Hz~400Hz舰范。

可直接顯示以下輸入端、輸出端電參量數(shù)據(jù)：

輸入?yún)?shù)：輸入電壓轰弥、輸入電流冤兄、輸出功率、功率因數(shù)杀铆、各次諧波沮汇、總諧波失真等；

輸出參數(shù)：輸出電壓抚袁、輸出電壓嬉咐、輸出功率、功率因數(shù)多尺、輸出頻率绕睹、各次諧波含量、總諧波失真等憨琳。

三诫钓、變頻器試驗(yàn)臺(tái)需求分析

1、測(cè)量?jī)x器要求

變頻器主電路結(jié)構(gòu)一般為“交—直—交”篙螟，在整流回路中接有大電容菌湃，輸入電流為脈沖式充電電流，在逆變輸出回路中輸出電壓信號(hào)是受PWM載波信號(hào)調(diào)制的脈沖波形遍略。面對(duì)變頻器含有大量諧波慢味、高畸變或是非工頻的電量，采用傳統(tǒng)的儀表對(duì)其進(jìn)行測(cè)量會(huì)產(chǎn)生較大的誤差墅冷，甚至出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果完全錯(cuò)誤的情況纯路，準(zhǔn)確的測(cè)量方法是采用帶FFT功能的儀器或油。

2、諧波分析要求

目前市面上的諧波檢測(cè)設(shè)備驰唬，大多按照電力系統(tǒng)諧波分析顶岸、電能質(zhì)量分析需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T17628.7電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波叫编、諧間波的測(cè)量和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則（IEC61000-4-7）》相關(guān)技術(shù)要求拿酱，用于測(cè)量疊加在50Hz/60Hz電力系統(tǒng)基波上，頻率為9kHz以下的諧波和諧間波那赘。如《DL/T1028-2006電能質(zhì)量測(cè)試分析儀檢定規(guī)程》對(duì)電網(wǎng)諧波分析儀進(jìn)行檢定的最高諧波次數(shù)為50次企恢。大部分電力系統(tǒng)諧波分析儀的最高諧波階數(shù)為40或50，可以滿足電力系統(tǒng)諧波分析的一般需要朦我。

但是變頻器輸出為PWM波弓聋，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(shù)附近袜娇，而低次諧波一般較小纷炼。當(dāng)載波頻率較高時(shí)，諧波頻率也高输跑。若變頻器的載波頻率為fs桂葛，基波頻率為f1，變頻器輸出諧波主要集中在ks*fs±k1*f1营将。其中ks=1秀裂，2，3冗美，4魔种，5，6墩衙，7...k1=1务嫡，2甲抖，4漆改，5，7...變頻器輸出諧波集中在載波頻率整倍數(shù)附近准谚，ks越大挫剑，相應(yīng)的諧波越小，對(duì)于一般測(cè)量柱衔，分析到6倍開(kāi)關(guān)頻率就足夠了樊破。

比如當(dāng)fs=3kHz，f1=50Hz唆铐，其諧波主要集中在3kHz（1倍fs）哲戚、6kHz（2倍fs）奔滑、9kHz（3倍fs）、12kHz（4倍fs）顺少、15kHz（5倍fs）迈壤、18kHz（6倍fs）附近，也就是說(shuō)磕裂，諧波主要集中在60次趟雄，120次、180次印姑、240次窖夸、300次、360次附近狮贪，若采用40次的電力諧波分析儀杂员，分析結(jié)果沒(méi)有實(shí)際意義。

3献鬼、低基波頻率測(cè)量要求

變頻器輸出基波及諧波等測(cè)試均基于傅里葉變換澈虱，保證傅里葉變換精度的一個(gè)主要條件就是整周期截?cái)啵簿褪钦f(shuō)许夺，參與傅里葉變換的數(shù)據(jù)應(yīng)該是整數(shù)個(gè)信號(hào)周期對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表牲。目前市面上大部分測(cè)量?jī)x器做不到這一點(diǎn)，其后果是測(cè)量數(shù)據(jù)波動(dòng)大扼褪，測(cè)量精度無(wú)法保障想幻。

另外，由于變頻器輸出諧波頻率較高话浇，被測(cè)信號(hào)帶寬較寬脏毯，根據(jù)采樣定理，要求采樣頻率高于信號(hào)帶寬的兩倍幔崖。若信號(hào)帶寬為50kHz食店，采樣頻率必須高于100kHz。假設(shè)基波頻率為1Hz赏寇，這樣吉嫩，在整周期截?cái)嗟囊笙拢辽俜治?S（一個(gè)信號(hào)周期）的數(shù)據(jù)嗅定，而1S的數(shù)據(jù)量為100k點(diǎn)自娩，即傅里葉變換的點(diǎn)數(shù)為100k點(diǎn)。一般測(cè)量?jī)x器的處理器無(wú)法處理這么大量的數(shù)據(jù)渠退，運(yùn)算速度也跟不上忙迁，因此，實(shí)際測(cè)量中往往通過(guò)降低采樣頻率來(lái)減少傅里葉變換點(diǎn)數(shù)论艰，而降低采樣頻率之后吠败，為了不違背采樣定理发刨，只能在被測(cè)信號(hào)輸入側(cè)加抗混疊濾波器，這樣一來(lái)镇轿，傅里葉變換可以正常進(jìn)行绅拢，基波可以準(zhǔn)確獲取，但是泪滥，被測(cè)信號(hào)的高次諧波被抑制了濒聪，不能滿足變頻器輸出諧波測(cè)量的需要。

四园凫、變頻器試驗(yàn)臺(tái)方案

本方案采用兩臺(tái)同規(guī)格型號(hào)變頻高速異步電機(jī)對(duì)拖的方式形成被試變頻器的能量回饋型負(fù)載砍没，被試變頻器拖動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于試驗(yàn)所需要的工況下，陪試電機(jī)由陪試變頻器（并網(wǎng)逆變器）加載十碗，陪試變頻器為轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速可控的四象限變頻器鸥司，能量回饋交流電網(wǎng)。

主電量測(cè)試系統(tǒng)采用一套湖南銀河電氣有限公司研制的WP4000-6變頻功率分析儀汉惫。該系統(tǒng)由一臺(tái)WP4000變頻功率分析儀及6臺(tái)SP381201C變頻功率傳感器構(gòu)成培愁。6臺(tái)SP38120C變頻功率傳感器分布于被試變頻器輸入、輸出側(cè)缓窜，同步高速采集電量數(shù)據(jù)定续，并通過(guò)高速光纖總線無(wú)損傳輸?shù)轿挥诓僮髋_(tái)的WP4000分析儀。傳感器采用定制測(cè)量柜安裝禾锤，測(cè)量柜兼具接線箱功能私股，每個(gè)測(cè)量柜安裝3臺(tái)傳感器。WP4000分析儀嵌入式或臺(tái)式擺置于操作臺(tái)恩掷。輔助測(cè)量系統(tǒng)倡鲸，如溫度、轉(zhuǎn)速等測(cè)量采用銀河電氣的分布式測(cè)試系統(tǒng)完成黄娘，由485總線傳輸至操作臺(tái)的試驗(yàn)上位機(jī)峭状，同時(shí)上位機(jī)通過(guò)定制開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)軟件結(jié)合PLC控制系統(tǒng)可自動(dòng)化完成整個(gè)試驗(yàn)流程，并出具試驗(yàn)報(bào)表逼争。

五优床、變頻器試驗(yàn)臺(tái)方案特點(diǎn)

SP系列變頻功率傳感器采用前端數(shù)字化技術(shù)，將被測(cè)對(duì)象在測(cè)量前端直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)氮凝，再通過(guò)高速光纖傳輸至分析儀端羔巢，切斷了傳導(dǎo)干擾的途徑附直，減少了引入誤差的環(huán)節(jié)黎蠢，極大的提高的整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的EMC電磁兼容性能，特別適用于復(fù)雜電磁環(huán)境下的變頻電量高精度測(cè)量矢锯。

WP4000變頻功率分析儀通過(guò)FPGA控制各個(gè)功率單元同步采樣時(shí)鐘岔歼，達(dá)到多通道同步采集秋贤，保證輸入、輸出功率同步測(cè)量帘既，從而保證了效率的準(zhǔn)確測(cè)量爬喝。

WP4000變頻功率分析儀最高250KHz采樣率，100KHz帶寬顷敞，諧波模式測(cè)量（基波有效值測(cè)量）范圍需覆蓋0.1Hz～400Hz程鸵，低頻段能夠穩(wěn)定讀數(shù)，配置上位機(jī)軟件最高可分析至2000次諧波蒜吱，且電壓频僵、電流相對(duì)誤差不低于0.2%。

角差是影響功率測(cè)量準(zhǔn)確度的核心指標(biāo)诚凰，尤其是在電機(jī)空載試驗(yàn)嫌术、大型電力變壓器短路試驗(yàn)等功率因數(shù)工況下，角差是影響功率測(cè)量準(zhǔn)確度的核心指標(biāo)牌借。SP系列變頻功率傳感器采用國(guó)防科技大學(xué)專家團(tuán)隊(duì)耗費(fèi)數(shù)年研究成功的度气，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電壓、電流敏感元件膨报，具有微小的相移指標(biāo)磷籍。并且因?yàn)閷㈦妷骸㈦娏鱾鞲衅鹘M合為一體现柠，大大簡(jiǎn)化了相位補(bǔ)償電路择示。0.2S3級(jí)的變頻功率傳感器在50Hz時(shí)的角差典型值為5′，相當(dāng)于0.1S級(jí)電壓晒旅、電流互感器的角差栅盲。

SP的電壓、電流通道均設(shè)置了8個(gè)檔位废恋，每個(gè)檔位只測(cè)量在本檔位量程的50%~100%范圍內(nèi)的信號(hào)谈秫，實(shí)現(xiàn)了電壓0.75%~150%（Un額定電壓）、電流1%～200%（In額定電流）量程范圍內(nèi)的標(biāo)稱精度測(cè)量鱼鼓。采用無(wú)縫自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程技術(shù)私免，檔位切換時(shí)，數(shù)據(jù)不丟失的特點(diǎn)可滿足寬幅值范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)測(cè)量半摔，全面記錄被測(cè)信息檀抡，不放過(guò)每一個(gè)細(xì)節(jié)變化。

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