變頻器主電路的測量電路及測量技術(shù)

變頻器主電路的測量電路如圖12-5所示。變頻器輸人電源為50Hz的交流電源，其測量方法與傳統(tǒng)電氣測量方法基本相同，但變頻器的輸入、輸出側(cè)的電壓和電流中均含有諧波分量，應(yīng)按表12-1選擇不同的測量儀表和測量方法，并注意校正。

1．輸出電流的測量

變頻器的輸出電流中含有較大的諧波，而所說的輸出電流是指基波電流的方均根值，因此應(yīng)選擇能測量畸變電流波形有效值的儀表，如0.5級電磁式（動鐵式）電流表和0.5級電熱式電流表，測量結(jié)果為包括基波和諧波在內(nèi)的有效值，當輸出電流不平衡時，應(yīng)測量三相電流并取其算術(shù)平均值。當采用電流互感器時，在低頻情況下電流互感器可能飽和，應(yīng)選擇適當容量的電流互感器。

2．輸入、輸出電壓的測量

由于變頻器的電壓平均值正比于電壓基波有效值，整流式電壓表測得的電壓值是基波電壓方均根值，并且相對于頻率呈線性關(guān)系。所以，整流式電壓表（0.5級）最適合測量輸出電壓，數(shù)字式電壓表不適合輸出電壓的測量。

輸入電壓的測量可以使用電磁式電壓表或整流式電壓表。考慮會有較大的諧波，推薦采用整流式電壓表。

3．輸入、輸出功率的測量

變頻器的輸入、輸出功率應(yīng)使用電動式功率表或數(shù)字式功率表測量，輸入功率采用三功率表法測量，輸出功率可采用三功率表法或二功率表法測量。當三相不對稱時，用二功率表法測量將會有誤差。當不平衡率大于5%額定電流時，應(yīng)使用三功率表測量。

4．輸入電流的測量

變頻器輸入電流的測量應(yīng)使用電磁式電流表測量有效值。為防止由于輸入電流不平衡時的測量誤差，應(yīng)測量三相電流，并取三相電流的平均值。

5．功率因數(shù)的測量

對變頻器而言，由于輸入電流包括諧波，功率因數(shù)表測量會產(chǎn)生較大誤差，因此應(yīng)根據(jù)測量的功率、電壓和電流實際計算功率因數(shù)。另外，因為通用變頻器的輸出隨著頻率而變化，除非必要，測量變頻器輸出功率因數(shù)無太大意義。

6．直流母線電壓的測量

在對變頻器維護時，有時需要測量直流母線電壓。直流母線電壓的測量是在通用變頻器帶負載運行下進行，在濾波電容器或濾波電容器組兩端進行測量。把直流電壓表置于直流電壓正、負端，測量直流母線電壓應(yīng)等于線路電壓的1.35倍，這是實際的直流母線電壓。一旦電容器被充電，此讀數(shù)應(yīng)保持恒定。由于是濾波后的直流電壓，還應(yīng)將交流電壓表置于同樣位置測量交流紋波電壓，當讀數(shù)超過AC5V時，這就預(yù)示濾波電容器可能失效，應(yīng)采用LCR自動測量儀或其他儀器進一步測量電容器容量及其介質(zhì)損耗等，如果電容量低于標稱容量的95%時，應(yīng)予以更換。

7．電源阻抗的影響

當懷疑有較大諧波含量時應(yīng)測量電源阻抗值，以便確定是否需要加裝輸入電抗器，最好采用諧波分析儀進行諧波分析，并對系統(tǒng)綜合分析判斷，當電壓畸變率大于4%以上時，應(yīng)考慮加裝交流電抗器抑制諧波，也可以加裝直流電抗器，提高功率因數(shù)，并有減小諧波的作用。

8．壓頻比的測量

測量變頻器的壓頻比可以幫助查找故障。測量時應(yīng)將整流式電表（萬用表、整流式電壓表）置于交流電壓最大量程，在變頻器輸出為50Hz運行下，在變頻器輸出端子（U、V、W）處測量送至電動機的線電壓，讀數(shù)應(yīng)等于電動機的銘牌額定電壓；接著，調(diào)節(jié)變頻器輸出為25Hz運行下，電壓讀數(shù)應(yīng)為上一次讀數(shù)的1/2；再調(diào)節(jié)變頻器輸出為12.50Hz運行下，電壓讀數(shù)應(yīng)為電動機的銘牌額定電壓的25%。如果讀數(shù)偏離上述值較大，則應(yīng)該進一步檢查其他相關(guān)項目。