10.1  变频器的测量

由于通用变频器的波形大都是斩波形，最常见的是PWM波形，这使变频器的输入和输出含有高次谐波，所以，在测量变频器参数时，应根据要求选择合适的仪表及合适的测量方法，以便得到较准确的数据。测量变频器的电路如图10-1所示。

10.1.1 输入侧参数测量及仪表选择

①输入电压。因是工频正弦电压，故各类仪表均可使用，但以采用电磁式交流电压表测量误差较小。

②输入电流。使用动圈式电流表测量电流有效值，当电流不平衡时，取其平均值，用下式计算：

③输入功率。使用电动式仪表测量，通常采用图3-18所示的两个功率表测量即可。如额定电流不平衡超过5%，则采用三个功率表测量，电流不平衡率计算式：

式中：γ₁电流不平衡率；I_1max最大电流；I_1min最小电流；I_1a三相平均电流。

④输入功率因数测量。由于输入电流包括高次谐波，测量输入电流时产生较大误差，因此输入功率因数用下式计算

式（10-3）中：P₁输入功率；U₁输入电压。

10.1.2 输出侧参数测量及仪表选择

（1）输出电压的测量

输出电压指变频器输出端子间的基波方均根电压，变频器的输出为PWM波形，含有高次谐波分量，所以在常用仪表中，应采用整流式电压表。图10-2为使用快速傅里叶级数分析仪（FFT）、0.5级整流式电压表、0.5级电磁式电压表和数字式交流电压表同时测量时所得结果。整流式电压表测量的输出电压值接近于用FFT测量得的基波电压方均根值，并且相对输出频率呈线性关系。而数字式电压表不适合变频器输出电压的测量。

在图10-2中1为数字式交流电压表的测量结果；2为0.5级电磁式电压表的测量结果；3快速傅里叶级数分析仪的测量结果；4为0.5级整流式电压表的测量结果。

为了进一步改善输出电压的测量精度、可以采用阻容滤波器与整流式电压表配合使用，如图10-3所示，将会测得更精确的输出电压值.。

（2）输出电流的测量

输出电流是指流过变频器输出端子的包括高次谐波在内的总的方均根电流值，可以使用0.5级电动式电流表，也可以使用0.5级电磁电流表。图10-4给出的是在电阻性负载下测量结果的比较，由图10-4可见，用电磁式电流表测量与用电动式电流表测量，其结果相近。图10-4中1为0.5级电磁式电流表的测量结果；2为0.5级电热式电流表的测量结果；3快速傅里叶级数分析仪的测量结果。

（3）输出功率测量

输出功率测量同输入侧功率测量类似，选用电动式功率表，可用两个功率表测量，但当电流不平衡率超过5%时，应使用三个功率表测量。

（4）变频器效率

变频器的效率需要测量出输入功率P₁和输出功率P₂，由η=(P₂/P₁)×100%计算。测量时电压综合畸变率应小于5%，否则应加入交流电抗器或直流电抗器，以免影响输入功率因数和输出电压的测量结果。

10.1.3 电阻的测量

①外接线绝缘电阻的测量。为了防止兆欧表的高压加到变频器上，在测量外接线路的绝缘电阻时，必须把需要测量的外接线路从变频器上拆下后再进行测量，并应注意检查兆欧表的高压是否有可能通过其他回路施加到变频器上，如有，则应将所有有关的连线拆下。

②变频器主电路绝缘电阻的测量。首先将变频器的全部外部端子接线拆除，并把所有进线端（R、S、T）和出线端（U、V、W）都联接起来后，再测量其绝缘电阻，如图10-5所示。

③控制电路绝缘电阻的测量。采用万用表的高阻档来测量，不要用兆欧表或其他有高电压的仪器进行测量。