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变频器输出电压怎么测量

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楼主
发表于 2019-5-20 09:55:39 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
用一般的万用表测量变频器的输出电压是测不准的.通常情况下,一般万用表测量交流电压是根据50HZ交流电进行设计的;变频器输出的电压含有大量高频分量,是很难测准的,无论是指针的还是数字式的。既然测不准,也就谈不上区别了。
如果要测量变频器输出的电压,需要用专门的表,比如FLUKE 87V,我用过,还是很准的。
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可以替代变频器输出PWM信号中的基波成分的有效值。
准平均值(MEAN)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,近年来,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,变频器用户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。

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沙发
 楼主| 发表于 2019-5-20 09:56:10 | 只看该作者
  一般而言,对于变频器输出电压,我们关注的是基波有效值,我们常说的380伏、690伏变频器,以及变频器面板上显示的电压值,都是指基波有效值而言。
  对于万用表,多数只能测量工频正弦波的有效值,部分高档万用表可以测量非工频、非正弦信号的真有效值。真有效值不同于基波有效值。以380伏变频器为例,额定输出时,用真有效值万用表测量,其电压可达450伏甚至500伏以上(与万用表带宽有关,一定范围内,带宽越宽,测量值越大,越接近真实的真有效值)。
  以380伏变频器为例,额定输出时,用真有效值万用表测量,其电压可达450伏甚至500伏以上(与万用表带宽有关,一定范围内,带宽越宽,测量值越大,越接近真实的真有效值)。
  因此,万用表不能用于测量变频器的输出电压。除非是输出安装了正弦波滤波器的变频器。
  电流霍尔方案:
  霍尔电流传感器是应用霍尔效应原理的新一代电流传感器,能在电隔离条件下丈量直流、交流、脉动以及各种不规则波形的电流。由于闭环霍尔电流传感器的响应时间小于 ,因此出现短路时,霍尔输出电流信号经采样电阻转换成电压信号及时送到DSP,在IGBT 10us短路安全时间内封闭PWM驱动信号输出,使IGBT得到可靠的保护。当然,同电压霍尔一样,必须提供电流霍尔正常工作所要求的电源电压,且电源电压误差不超过±5%。同时选择电流霍尔元件时,线性范围必须满足IGBT最大工作电流的范围。
  三电流霍尔方案中,直流侧霍尔用来检测桥臂直通故障,对响应指标有较高要求,输出侧两相电流检测用来完成死区补偿、无跳闸电流闭环、过载、过流电流检测。图中的三霍尔方案二往掉了直流侧霍尔,直通保护通过智能驱动光耦来保证,输出侧三霍尔除实现图中两霍尔功能外,还可进行输有缺相检测。
   变频器输出电压怎么测量
  线性光耦方案:
  变频器输出电流经低阻值、低感抗、高精度的采样电阻进行采样,把得到的电压信号经线性光耦隔离、放大后送到DSP,经DSP内部处理对变频器进行保护,具体电路可参考电压丈量中线性光耦的电路,只是输进信号端稍有不同。这种用法普遍应用在小功率变频器中。采样电阻值的选择应兼顾最小的功耗和最大的精度这两个因素。
  变频器设计中对电压电流传感器性能要求
  1、电磁兼容要求随着变频器等电力电子装置的广泛使用,系统的电磁干扰日益严重,相应的抗干扰设计技术(即电磁兼容EMC)已经变得越来越重要,这就要求电压、电流传感器自身抗干扰能力要强。
  2、供电电源要求
  ±15伏±5%,在实际应用中对供电电源的精度及干净度要求较高,否则轻易引起丈量输出不准,甚至传感器发热损坏。
  3、温度特性要求
  工作环境温度要求-10~+70℃,随着温度的升高,要求传感器的输出受温度的影响越小越好。
  4、线性度要求
  不同系列电压电流传感器的线性度是不同的,在高性能变频器设计中采用线性度≤±0.1%F.S,线性范围要大于丈量电流的最大值。
  5、体积要求
  体积越小越好,且性能稳定。
  6、响应时间要求
  不同系列电压电流传感器的响应时间是不同的,一般选用响应时间较小的传感器,如Tr ≤1μS。

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