脈寬調(diào)制(PWM) 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器電源的測(cè)試分析（上）
加入技術(shù)交流群
7.驅(qū)動(dòng)器輸入測(cè)量
從本質(zhì)上講，大多數(shù)脈寬調(diào)制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器輸入電路是三相二極管整流橋，并包含電容濾波器，如圖6所示。
每個(gè)輸入相的電流波形由為存儲(chǔ)電容器充電的脈沖組成。圖7給出某相的電流波形，它包括電源頻率的基波分量以及大量諧波分量。
圖7. 脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)器輸入端電壓和電流波形
如果驅(qū)動(dòng)器的逆變器部分為輸入電路提供一個(gè)恒流負(fù)載，那么每相的輸入電流將是一個(gè)振幅恒定的失真波形，如圖7和圖8所示。
圖8. 未經(jīng)調(diào)制的輸入電流波形
遺憾的是，脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)器的逆變器部分可能不向輸入電路提供恒流負(fù)載；在這種情況下，從電容器吸收電流的負(fù)載電流將受到輸出頻率分量的影響。這意味著，來自交流電源的電流在工頻頻率是復(fù)雜的、失真的電流波形，它由驅(qū)動(dòng)器頻率進(jìn)行調(diào)制。圖9給出其波形。調(diào)制可能嚴(yán)重影響測(cè)量，特別是在低驅(qū)動(dòng)速率，不過，利用擴(kuò)展的測(cè)量區(qū)間（為驅(qū)動(dòng)器輸出波形周期整數(shù)倍），可以解決這個(gè)問題。
圖9. 在輸出頻率處進(jìn)行調(diào)制的輸入電流波形
PA4000 支持脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)器輸入功率的精密測(cè)量，即使馬達(dá)處于低頻時(shí)。輸入功率測(cè)量與交流工頻同步，但通過調(diào)節(jié)顯示屏更新速率及均值設(shè)置，可以擴(kuò)展測(cè)量區(qū)間。
表4. 選擇顯示屏更新時(shí)間和均值，把驅(qū)動(dòng)器輸出頻率對(duì)驅(qū)動(dòng)器輸入功率測(cè)量的影響降到最小
對(duì)于超過20 Hz的輸出頻率，PA4000的默認(rèn)設(shè)置通常將給出穩(wěn)定結(jié)果。默認(rèn)設(shè)置是：
顯示屏更新速率：0.5 s
平均：10
當(dāng)輸出頻率在5 Hz～20 Hz之間時(shí)，將均值設(shè)置為10，以改進(jìn)穩(wěn)定度；對(duì)顯示屏更新時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，使之包括測(cè)得的脈寬調(diào)制輸出周期(1/f)的整數(shù)倍。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則，應(yīng)提供10個(gè)周期。
例如:
輸出頻率= 5.5 Hz
顯示屏更新速率= 10/(5.5 Hz)= 1.8 s
對(duì)于低于5 Hz的輸出頻率，使用最長(zhǎng)的顯示屏更新速率(2 s)，平均為10。
例如，對(duì)單相驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果讀數(shù)太大，可以將均值設(shè)置為10以上，以幫助使測(cè)量穩(wěn)定。
分析儀通過三相三線配置進(jìn)行連接，如圖10所示(即所謂的兩表法，關(guān)于利用n-1臺(tái)功率表可以測(cè)量通過n條線路向系統(tǒng)提供電源的證明，請(qǐng)參見應(yīng)用指南：三相測(cè)量原理)。
圖10. 三相三線連接
在這個(gè)線路配置中，可能使用分析儀的第三通道和第四通道，以測(cè)量驅(qū)動(dòng)器輸出或驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的直流總線。
評(píng)論