PA8000功率分析儀在高速電機測試中的應用

高速變頻電機是指轉速超過10000r/min，一般都是幾萬轉甚至達到十幾萬轉，電機輸入基波頻率范圍達到1000Hz甚至更高，極數(shù)基本為2級。高速電機具有轉速高、相對尺寸小、功率密度大、效率高等顯著優(yōu)點，在空調(diào)或冰箱的離心式壓縮機、儲能飛輪、紡織、高速磨床等諸多場合具有較多應用，在電動汽車、分布式發(fā)電系統(tǒng)中具有廣闊的應用前景。在高速和超高速運行情況下，電機的運行特性與常規(guī)電機有很大的不同，對高速電機進行相關測試是至關重要的。

高速電機測試內(nèi)容

1、高速電機效率測試

高速電機功率密度高，但是單位體積內(nèi)的損耗也大，尤其是轉子的風磨損耗和渦流損耗是一般電機的數(shù)十倍。通過電機的輸入電量測量(包括電壓，電流，功率、功率因數(shù)等)、輸出量測量(轉速，轉矩，功率等)、勵磁測量等得到高速電機的效率。通過高速電機效率測試，從而分析高速電機的相關損耗，是高速電機的結構設計、改善機械特性、提高散熱能力、減小損耗的關鍵。

2、高速電機供電系統(tǒng)監(jiān)測

高速電機一般采用變頻器供電，對于供電系統(tǒng)的基波頻率、諧波分量十分敏感。變頻器輸出的電壓波形是PWM波，除了基波外，還包含大量的整數(shù)倍載波頻率的高次諧波，會給高速電機帶來高頻附加損耗，所以對供電系統(tǒng)運行狀態(tài)及可靠性監(jiān)測是十分必要的。

高速電機測試關鍵要求：

1、為了準確獲得電機的效率，必須要求確保電機輸入電功率與電機輸出軸功率嚴格同步測量。

2、必須滿足變頻器輸出PWM波的基波電壓、基波頻率、諧波分析等的測量需要。

3、傳感器及測試儀器組成的測試系統(tǒng)，整體精度必須達到0.2級。

4、由于高速電機的空載試驗時功率因數(shù)低于0.2，所以測試系統(tǒng)的角差指標，必須滿足低功率因數(shù)條件下功率測量精度的要求。

5、高速電機的測試現(xiàn)場一般電磁環(huán)境復雜，測試系統(tǒng)必須擁有強的抗電磁干擾能力。

高速電機測試解決方案

本測試系統(tǒng)采用致遠電子PA8000功率分析儀，能夠執(zhí)行最多6個功率輸入的測量，通過測量變頻器輸入輸出的電功率和機械功率，可準確評估變頻器的效率、驅(qū)動系統(tǒng)的電能和機械之間的轉換功率。同時，通過詳盡的頻譜分析和動態(tài)扭矩計算，PA功率分析儀可準確測量出由變頻器引起的開關損耗，并且能夠全面評估高頻下的扭矩瞬態(tài)和諧波。

高速電機測試系統(tǒng)構成框圖，如下圖所示。

PA8000功率分析儀具有行業(yè)標桿最高精度0.01%，完全滿足高速電機測試需求;同時具有高采樣率與寬帶相結合的特點，可選擇多通道的電機輸入單元，采樣率高達2MS/s，并且獨家含有錄波功能，可以完整的分析電機的啟動波形，可用于測量電機起動與負載變化過程中的瞬時電壓、電流、功率及相關的曲線波形，評估電機起動與負載變化特性，可幫助用戶查找異常波形，定位錯誤細節(jié)。適用于科研與認證機構。