變頻電機(jī)的效率測(cè)試

一 概述（需求）

隨著近幾年科技的發(fā)展，節(jié)能是現(xiàn)代工業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。電機(jī)/變頻器功耗 效率 的高精度測(cè)量需求在逐漸增多。因此，對(duì)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行準(zhǔn)確的高精度的功耗效率評(píng)估，是當(dāng)前需要解決的熱點(diǎn)問(wèn)題。

二 測(cè)試難點(diǎn)

通過(guò)對(duì)電機(jī)的輸入電功率和輸出的機(jī)械功率，

以及中間驅(qū)動(dòng)器變流環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)化率是該實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)，難點(diǎn)總結(jié)如下：

1 高精度、寬頻帶測(cè)量

2 電壓和電流的直接輸入

3 快速測(cè)量波形

4 同時(shí)顯示輸入電壓、電流 功率等參數(shù)

5 同時(shí)測(cè)量電機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速

6 輸入輸出在同一時(shí)刻的比值從而計(jì)算出效率

易錯(cuò)點(diǎn)：用兩臺(tái)表測(cè)試輸入輸出，由于測(cè)試時(shí)鐘不統(tǒng)一，導(dǎo)致不是同一時(shí)刻的功率，使得結(jié)果造成了巨大的誤差。

三 方案

方案如上圖所示,整個(gè)系統(tǒng)工作原理:

首先，三相正弦交流電源輸入給變流設(shè)備(即變頻器驅(qū)動(dòng)器)，通過(guò)變流設(shè)備輸出后，波形變?yōu)槊}動(dòng)直流波形，給電機(jī)提供電源，電機(jī)給負(fù)載提供動(dòng)力。

我們測(cè)試思路是：通過(guò)儀器測(cè)試輸入端的電源提供的功率，同時(shí)測(cè)試驅(qū)動(dòng)器輸出端的功率，并且通過(guò)轉(zhuǎn)速扭矩傳感器得到轉(zhuǎn)速扭矩，進(jìn)而計(jì)算得到機(jī)械效率。

若想計(jì)算驅(qū)動(dòng)器的效率，用驅(qū)動(dòng)器前后輸出（位置2）比上輸入（位置1）功率，即可得到變頻器驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)化效率。如果想計(jì)算電機(jī)輸出的機(jī)械效率，可以用轉(zhuǎn)速扭矩傳感器前后的輸出（位置3）比上輸入（位置2）即可通過(guò)公式計(jì)算，得到電機(jī)的機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率。依次類(lèi)推，可以通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)前（位置1）后（位置3）功率比值，得到整個(gè)系統(tǒng)的效率。

四 推薦測(cè)試設(shè)備

若要克服以上幾個(gè)難點(diǎn)，本測(cè)試可采用青島青智儀器的型號(hào)為89621A1六通道功率分析儀，同時(shí)選配增加轉(zhuǎn)速扭矩接口，可一次性解決上述測(cè)試的問(wèn)題。

8962A1是一款六通道功率分析儀，可以測(cè)試三路輸入和三路輸出，并且通過(guò)選配轉(zhuǎn)速扭矩接口所關(guān)聯(lián)的傳感器，測(cè)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩，進(jìn)而得到電機(jī)輸出的機(jī)械功率。

8962A1解決了三個(gè)位置的在同一時(shí)刻的功率。有了這三個(gè)位置的功率，我們可以輕松的計(jì)算出驅(qū)動(dòng)器的效率，以及電機(jī)的效率，甚至計(jì)算出整個(gè)系統(tǒng)（驅(qū)動(dòng)器加電機(jī)）的效率。

8962A1優(yōu)勢(shì)：

1、1-6通道自由選配，可擴(kuò)展電機(jī)專(zhuān)用接口，多模式，多量程選擇，靈活自由。

2、精度0.1級(jí)  ±（讀數(shù)0.1% + 量程0.05%）；

3、應(yīng)用FPGA+ARM 處理器，16位AD芯片6通道電壓、電流同時(shí)采樣；

4、帶寬300kHz、DC。采樣速率200k/s，數(shù)據(jù)更新周期自由可調(diào)（50ms、100ms、200ms、500ms、1s、2s、5s、10s、20s），最快可到10ms；

5、電壓（1000VAC/1500VDC）電流（50A）各8個(gè)檔位切換，測(cè)試功率范圍更寬；

6、1-500次諧波測(cè)試，支持基波范圍10Hz-10kHz；并可增加間諧波測(cè)試功能；

7、多模濾波。線(xiàn)路濾波支持1KHz、500-100kHz截止可調(diào)；頻率濾波支持1KHz、10Hz-50kHz截止可調(diào)；

8、支持外部傳感器接入，自由擴(kuò)大電壓、電流的測(cè)試范圍；

9、8英寸彩色觸摸屏，操作更便捷；

10、通訊接口豐富，標(biāo)配USB、RS485、RS232、以太網(wǎng)口。

8962A1詳情：

http://www.kapc.cn/product-106-1.html

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8962A1 說(shuō)明書(shū)：

http://www.kapc.cn/down/8962A1%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6.pdf