變頻節(jié)能設備諧波測試

近年來，隨著節(jié)能減排觀念的普及，變頻器因具有很好的節(jié)能效果被在工業(yè)生產和民用設備領域得到廣泛應用。變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）利用集成變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率的方式來控制交流電動機的電力控制設備，為能源的高效利用、能效提升和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了關鍵解決方案。變頻器的節(jié)能效果顯著，不僅降低了能耗浪費，而且通過智能監(jiān)測、軟啟動和功率因數提高等功能，進一步增強了其在能源節(jié)約和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的作用，其在可持續(xù)發(fā)展中的貢獻不可忽視。

然而，伴隨著這場全球范圍內的節(jié)能風潮，需要注意到變頻器在運行過程中可能產生的諧波隱患，這可能對電能質量造成影響。因此，在變頻器的廣泛應用中，需綜合考慮諧波治理措施，以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

變頻器(Variable-frequencyDrive，VFD)是一種電力控制設備，主要由整流器、中間電路、逆變器和控制電路這四個核心部分組成。通過利用變頻技術和微電子技術，調整電機的工作電源頻率，以實現對交流電機的精確控制。

整流電路位于變頻器輸入端，由于存在非線性元件，所以其屬于非線性負載，主要作用是將輸入的正弦電流信號整形成脈沖波，與此同時產生大量諧波分量反饋給電網，影響電網供電設備的正常運作。

逆變電路位于變頻器輸出端，會對整流后的直流信號進行PWM脈沖調制，輸出頻率可調的PWM波。由許多高頻脈沖信號共同組成的PWM信號，含有豐富的高次諧波，嚴重的情況下將會導致輸出設備運行噪音增大、設備發(fā)熱，甚至造成設備損壞，危害生產安全與穩(wěn)定，因此必須對其進行測量與治理。

解決方案

盡管變頻器在提高能效方面有顯著的節(jié)能作用，但其電路特性也導致了諧波產生。整流電路位于變頻器輸入端，由于存在非線性元件，它將正弦電流信號整形成脈沖波，同時產生大量諧波反饋給電網，可能影響電網供電設備的正常運作。

采用儀器具備高測量精度SPAW7000功率分析記錄儀，精度可達0.01%，采樣速率2MS/s。對于市面上常見的變頻器，其輸出PWM波的高頻率高次諧波對測量儀器提出了極高的要求。SPAW7000的高精度測量能力確保對變頻器輸出PWM波形的準確測量，有效應對高次諧波挑戰(zhàn)。

此外，SPAW7000支持七通道信號同步輸入，保障各電路轉換效率和整體效率的實時、可靠測量。同時，它具備FFT變換功能，可對變頻器的三相輸出信號進行同步分析，實現頻譜分布特性的全面把握。

主要優(yōu)勢

1、高測量精度：SPAW7000功率分析記錄儀具有最高達0.01%的測量精度和0.1 Hz-5 MHz的高帶寬，能夠準確測量輸入輸出電壓、電流、功率等關鍵參數。

2、FFT功能：FFT功能可以設置采樣點數、采樣比等參數，分析輸入信號的頻譜，這樣可以觀察到諧波測量中無法顯示的頻率部分。

3、諧波分析：SPAW7000功率分析記錄儀可同時對所有7個功率通道進行諧波分析測量，并且可以選擇不同的PLL源，大大提高了在變頻電機、機器人、照明等領域的諧波測量效率。測量的諧波次數最多可達500次。

4、支持多種類型的輸入模塊：SPAW7000支持不同電壓、電流輸入范圍以及不同精度的模塊，一臺儀器上最多可安裝7個模塊,而且可以是不同的規(guī)格。這樣用戶可以根據自己的不同需求，選配不同規(guī)格的模塊,量身定制所需儀器,只需一臺功率分析儀便可實現多種應用。目前提供8種不同規(guī)格的模塊，并且新的模塊在陸續(xù)更新中。

5、最高10ms更新率+自動更新率：SPAW7000功率分析記錄儀的數據更新率為10ms~20s、Auto。最快10ms的更新率，可以在保證高精度的基礎上進行高速運算，并通過獨立數字濾波器技術確保測量值的穩(wěn)定性。開啟自動更新率模式，可追蹤從0.1Hz開始變化的頻率信號，根據輸入信號的頻率自動改變數據更新率，便于對變化的信號進行更精準的測量。

審核編輯 黃宇