10.1  變頻器的測量

由于通用變頻器的波形大都是斬波形，最常見的是PWM波形，這使變頻器的輸入和輸出含有高次諧波，所以，在測量變頻器參數時，應根據要求選擇合適的儀表及合適的測量方法，以便得到較準確的數據。測量變頻器的電路如圖10-1所示。

10.1.1 輸入側參數測量及儀表選擇

①輸入電壓。因是工頻正弦電壓，故各類儀表均可使用，但以采用電磁式交流電壓表測量誤差較小。

②輸入電流。使用動圈式電流表測量電流有效值，當電流不平衡時，取其平均值，用下式計算：

③輸入功率。使用電動式儀表測量，通常采用圖3-18所示的兩個功率表測量即可。如額定電流不平衡超過5%，則采用三個功率表測量，電流不平衡率計算式：

式中：γ₁電流不平衡率；I_1max最大電流；I_1min最小電流；I_1a三相平均電流。

④輸入功率因數測量。由于輸入電流包括高次諧波，測量輸入電流時產生較大誤差，因此輸入功率因數用下式計算

式（10-3）中：P₁輸入功率；U₁輸入電壓。

10.1.2 輸出側參數測量及儀表選擇

（1）輸出電壓的測量

輸出電壓指變頻器輸出端子間的基波方均根電壓，變頻器的輸出為PWM波形，含有高次諧波分量，所以在常用儀表中，應采用整流式電壓表。圖10-2為使用快速傅里葉級數分析儀（FFT）、0.5級整流式電壓表、0.5級電磁式電壓表和數字式交流電壓表同時測量時所得結果。整流式電壓表測量的輸出電壓值接近于用FFT測量得的基波電壓方均根值，并且相對輸出頻率呈線性關系。而數字式電壓表不適合變頻器輸出電壓的測量。

在圖10-2中1為數字式交流電壓表的測量結果；2為0.5級電磁式電壓表的測量結果；3快速傅里葉級數分析儀的測量結果；4為0.5級整流式電壓表的測量結果。

為了進一步改善輸出電壓的測量精度、可以采用阻容濾波器與整流式電壓表配合使用，如圖10-3所示，將會測得更精確的輸出電壓值.。

（2）輸出電流的測量

輸出電流是指流過變頻器輸出端子的包括高次諧波在內的總的方均根電流值，可以使用0.5級電動式電流表，也可以使用0.5級電磁電流表。圖10-4給出的是在電阻性負載下測量結果的比較，由圖10-4可見，用電磁式電流表測量與用電動式電流表測量，其結果相近。圖10-4中1為0.5級電磁式電流表的測量結果；2為0.5級電熱式電流表的測量結果；3快速傅里葉級數分析儀的測量結果。

（3）輸出功率測量

輸出功率測量同輸入側功率測量類似，選用電動式功率表，可用兩個功率表測量，但當電流不平衡率超過5%時，應使用三個功率表測量。

（4）變頻器效率

變頻器的效率需要測量出輸入功率P₁和輸出功率P₂，由η=(P₂/P₁)×100%計算。測量時電壓綜合畸變率應小于5%，否則應加入交流電抗器或直流電抗器，以免影響輸入功率因數和輸出電壓的測量結果。

10.1.3 電阻的測量

①外接線絕緣電阻的測量。為了防止兆歐表的高壓加到變頻器上，在測量外接線路的絕緣電阻時，必須把需要測量的外接線路從變頻器上拆下后再進行測量，并應注意檢查兆歐表的高壓是否有可能通過其他回路施加到變頻器上，如有，則應將所有有關的連線拆下。

②變頻器主電路絕緣電阻的測量。首先將變頻器的全部外部端子接線拆除，并把所有進線端（R、S、T）和出線端（U、V、W）都聯接起來后，再測量其絕緣電阻，如圖10-5所示。

③控制電路絕緣電阻的測量。采用萬用表的高阻檔來測量，不要用兆歐表或其他有高電壓的儀器進行測量。