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成功案例

ScopeMeter福祿克示波表對變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的準(zhǔn)確測量

    當(dāng)交流電機(jī)和一個(gè)脈寬調(diào)制變頻器一起被用作變速電動(dòng)機(jī)時(shí),設(shè)計(jì)Vpwm是為了測量交流電機(jī)的有效電壓的。  

 

這種類型的驅(qū)動(dòng)器首先從交流源產(chǎn)生一個(gè)直流電壓,被稱為直流鏈電壓。對于一個(gè)3相系統(tǒng)來說,這通常是利用一個(gè)六脈動(dòng)整流來實(shí)現(xiàn)的。

從直流鏈電壓,利用電力電子,利用脈寬調(diào)制來切換直流鏈電壓,可以創(chuàng)建一個(gè)三相電源系統(tǒng)。例如,在現(xiàn)在的驅(qū)動(dòng)器中,利用IGBT在數(shù)毫秒內(nèi)將電壓開關(guān)數(shù)百次。利用電力電子來創(chuàng)建可調(diào)頻率的3相主電壓的原理是非常好的。然而輸出電壓并不是正弦波,而是一個(gè)具有恒幅值的斬波波形。這種電壓被送給電機(jī),電機(jī)是一個(gè)大的感性負(fù)載,主要對電源電壓的低頻部分做出相應(yīng)。由于電機(jī)的大感性特性的低通濾波效應(yīng),電流波形的形狀看起來非常像一個(gè)正弦波,具有少量的高頻成分。

對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和檢修員,能夠測量電機(jī)實(shí)際接收到的電壓,檢查電機(jī)的Volt/Hz比是否超出范圍是非常重要的。如果長時(shí)間的超出馬達(dá)的標(biāo)稱Volt/Hz值(例如電機(jī)在高頻、低俗下運(yùn)轉(zhuǎn)),電機(jī)將會(huì)發(fā)熱,并損壞。

福祿克系列示波表通過計(jì)算基頻的整數(shù)個(gè)周期內(nèi)的平均電壓的有效值,測量Vpwm。下圖所示的是在信號(hào)中存在高頻成分是的情景。諧波(紅色和綠色)和基波(藍(lán)色)相迭加,構(gòu)成了一個(gè)新的信號(hào)(紫色)。

上圖還顯示了分量是怎樣迭加到平均值的。信號(hào)的平均值(紫**域)是基波(藍(lán)色)和1次諧波的1/3th5次諧波的1/5th的和。由于周期既有正值又有負(fù)值,所以更高的諧波,如3次諧波,只占平均值的小部分。

    諧波的次數(shù)越高,對平均值的貢獻(xiàn)則越小。這和感性的電機(jī)只對低頻成分具有相應(yīng)相當(dāng)。請注意:例子只顯示個(gè)1/2周期,但是由于使用的是值(就像平均響應(yīng)萬用表對交流信號(hào)使用整流器),所以對基波的整個(gè)周期也是適用的。這個(gè)平均值乘以1.11代表的是有效值(rms)。對于正弦信號(hào),真有效值是平均值的1.11倍。

 

Vpwm功能的重要部分是福祿克示波表的“即觸即測”觸發(fā)功能,它使得檢測驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)的基頻和測量基頻的整數(shù)個(gè)周期成為可能。如果在信號(hào)的“隨機(jī)”部分進(jìn)行測量,將導(dǎo)致非常大的誤差。按以下公式進(jìn)行捕獲:

    福祿克示波表可以同時(shí)測量真有效值VrmsVpwm,在下圖中,你可以清楚的看到,如果僅測量rms電壓,將非常容易導(dǎo)致差值和錯(cuò)誤的結(jié)論。

 

 

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