電機驅動測試白皮書

電機驅動器，又稱為變頻器或者變速器，是一種通過改變電機輸電機系統(tǒng)在當今工業(yè)中消耗了了超過65%的功耗。由于電動機的功耗與速度的來優(yōu)化電機控制系統(tǒng)，可以將設備的能耗降低多達70%。以最有效的速度運行傳感器輸入("無傳感器"),典型應用就是控制吊扇速度和方向的變速控制。再電機的的輸入可以是單相或三相交流或直流電(例如來自電池),在直流輸入的情況下，直流總線拓撲可能略有變化，因為不需要480V交流電輸入的結構圖和各個階段的波形部分”中的六脈沖(六個二極管)整流器整流，并在“直流總線”部分被濾波離，總線上的波紋可能由于電源(市電)供電不足，逆變器設計有問題或逆變DCBus+650VdcACtoDCBus+650VdcConverter480V土C-0Vdc圖3480V交流輸入結構圖常，對于三相(例如，級聯H橋)設計，我們在控制系統(tǒng)中創(chuàng)建一個調制信號，UopurSumicondutorPWSignalUsingUSionalUsingHaif-ardoTopoioyy(Two通，因此在切換之前之后內置了一些最小的“死區(qū)時間",以避免導致“擊穿”施加到繞組上的電壓或多或少的改變，改變復雜的矢量場定向控制(FOC)控制系統(tǒng)使用的非常高速的微處理器(>500階段測量參數驅動囂輸入輸入電壓，輸入電流，輸入功率，功率因數，電流諧波直流總線直流電壓，直流電流，紋波，功率驅動囂輸出輸出電壓，輸出電流，輸出功率，輸出功率因數，諧波電壓，電流和功率電機輸出轉速，轉矩，位置，機械功率控制系統(tǒng)各種總線的調試分析，如I2C,LPI,CAN,LI等，算法的調試。動態(tài)調試分析負載變化時，功率，速度、轉矩等的動態(tài)分析●具有8個模擬通道+16個數字通道純正弦交流信號功率計算定的相位角φ,可以很容易計算出各種功率參數，有功功率在正常的電力標準(<5%)內，也可以近似為純粹的正弦波，可以使用上面的公分辨率模數轉換器(例如數字存儲示波器和功率分析儀)的普遍性，這種技術應B值，軟件算法確定了波形幅值的50%(對于線電壓或線電流信號，50%振幅值等于大約0V)。然后，該算法確定每個獨立周期的50%(或零)交叉點，以及束的確切位置。軟件算法通常使用以下測量技術來精確確定50%(零)交叉點●50%交叉點的局部插值/過采樣●自定義磁滯范圍，消除或最小化50%(零)交叉點的干擾或非單調性圖7描繪了在短暫采集中檢測到兩個完整循環(huán)周期： Everywhereyoulook信號，可以采用設置磁滯范圍(100mdiv磁滯范圍),消除非單調性的影響，以3neMeasrementinteralOneMsurenentnteutOneMeaurementintevalCneMeasurementntelOneMeaurementinttnal確定好循環(huán)周期的位置后，可以很容易地為每個周期確定采樣點集(圖8)。在mi+Mi-1。例如，周期1是循環(huán)周期索引i=1,循環(huán)周期1中有一組采樣點J,從點7開始，以點24結束。每周期計算值平均值VeMs有功功率視在功率S?=Vrms*Irms無功功率magnitudethefundamentalcurrentvector功率因數(λ)相位角(φ)三相功率的計算PTotal=PA+Pa+Pc=SA+Sg+Sc=QA+Qa+QcQ3相4線-3電壓3電流(3瓦特法)中點可測的三相4線制Y型連接3相3線-2電壓2電流(2瓦特法)在中點不可測的情況下(如三角形連接或者Y型連接中點不可探測),或者想要相對同樣參考(例如線路C)的兩路線電壓(線路A和B)和兩路線電流?？梢訲ELEDYNELECROY 2.支持3瓦特法和2瓦特法測量功率，并且以圖形的形式指示連接DrveOutputMechanicalNumenicsWaveforms+DrveOutputMechanicalNumenicsWaveforms+StatsHarmonicsCalcVoltageInputsCurentinputsWiningCondguraton3phase-3wite2V2AVacLL.toLNconversionVacVbc3相3線，2瓦特法3.以表格的形式，顯示電壓電流，功率等NumericsNumericsVrmsVac:la468.84V147.482mA15.98435W69.146VA6726990VAR2316-3Vbe:b482.18V245.540mA77.48000W118.40VA89.52156VAR6540-349.1250”475.51V196.511mA93.46443W16242VA13282412VAR575e9548694*測量數值表4.功率動態(tài)分析MDA800電機驅動分析儀具有高達10GS/s的采樣率和250M的存儲深度，可以將電機負載動態(tài)變化的過程采集下來，通過每周期合成曲線，可以直觀查看電壓、電流或者功率隨時間變化的趨勢，并且和其他的事件關聯分析。 利用Zoom+Gate測量感興趣區(qū)域的參數分量是無功功率的主要來源。有些客戶想知道濾除諧波后的基波的功率，4303V1345W1331W13756VA349mVAR967e31318W13725VA382mVAR961e39950mA1305W1.3537VA361mN964e3LtoLM1357V10073A3953W4.1018VA1093VR964e3可以看到，通過濾除諧波，功率因數從31%上升到96%。/位置信息轉換為相應的電信號，對這些電信號進行數字采樣，然碼轉換轉矩(通常用符號tau或T表示),表示使機械元件轉動的力矩。轉矩傳感器幾乎低，因為轉矩傳感器會進行在線處理，將檢測值轉換為轉矩傳感器)。因此，在快速變化的條件下，很難監(jiān)測轉矩和報告靜態(tài)(穩(wěn)態(tài))測試期間，大多數轉矩傳感器用于實驗室驗證，不包括在最終的電絕對轉子軸位置表示轉子磁通位置，在實現更復雜的電機控制算法(例如矢量QuadratureEncoderAnalogTachometeResolverHallSensorPulseTachometerSinCosKMZ60AppliedVoltageCANNoneAnalogmVNCANNone隨馬達旋轉，定子繞組位置固定且兩個定子互為90度角(如圖1所示)。這樣，信號的幅度比的反正切決定了角度。下圖是MDA800采集旋變編碼器信號(正弦、余弦和勵磁信號)計算轉速和角度，并且顯示速度和角度的變化趨勢。 EverywhereyoulookStStSpwdtAng:Wastm40mFd10EkqinhSpaidAnghWssfm2ama0EAcqiBfeWhedeeeFu10Ekcqintin12pmEDy0m2060諧波分析對諧波進行分析方法是對信號進行傅里葉分解諧波的定量分析一般總諧波失真(THD)表示，lh表示i次諧波的有效值，11表示基波有效值MDA800電機驅動分析儀，可以分析電壓、電流、功率的諧波，并且以不同的形式來觀察諧波1.以表格形式顯示電壓、電流和功率的THD,并且顯示THD隨時間變化的每周期曲線。NumericsVthdthdPthdVr:irLLto2.54%1.86%30m%Vs:lsLLtoLN2.75%1.78%2.37%1.77%ZrstLLtoL2.56%1.81%29m%2.2.顯示電壓、電流和功率的諧波值，并且是以頻譜圖的形式顯示Freq[Ha38.076.0227.9265.93.設置通用的或者自定義的諧波標準，來判斷諧波是否符合要求UmHdBuA112.7117.7Ps[dBW]76.0770.5970.1347.7553.4563.11119.3663.88673671.725188632461.11Vr[dBV]122.5288.8370.6467.9968.5660.6574.32Ir[dBuA]84.4470.45619468.5655.0165.403456控制系統(tǒng)分析 EverywhereyoulookydydTewhsexialhtotoertwiardston串行消息幀到模擬信號模擬信號到串行消息幀串行消息幀到串行消息幀消息幀轉化為數值(SerialDAC)測量和圖形化總線狀態(tài)測量方圖快速將關鍵的時序關系和其他利用MDA800動態(tài)調試分析電機驅動器下面的圖示對直流無刷電機的分析，利用MDA800的8個模擬通道和16個數字直流輸入信號C7/C8模擬轉矩速度信號霍爾傳感器速度信號驅動輸出信號功率、轉速和轉矩曲線按照定義，效率是輸出功率比輸入功率，其中輸入和輸出都是平均功率，公式：這個值是怎么計