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如何精準(zhǔn)測(cè)量低轉(zhuǎn)速下的電機(jī)功率

2023-02-15 21:57:07·  來(lái)源：YOKOGAWA 張國(guó)躍  
　
變頻電機(jī)具有靈活的變頻調(diào)速特性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，例如工業(yè)控制，電動(dòng)汽車(chē)，制冷等行業(yè)。在對(duì)變頻電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行功率測(cè)試時(shí)，往往會(huì)遇到一個(gè)難題。電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，比如啟動(dòng)或減速時(shí)，變頻器輸出頻率可能會(huì)在零點(diǎn)幾Hz至幾百Hz范圍內(nèi)變化。我們都知

變頻電機(jī)具有靈活的變頻調(diào)速特性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，例如工業(yè)控制，電動(dòng)汽車(chē)，制冷等行業(yè)。

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在對(duì)變頻電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行功率測(cè)試時(shí)，往往會(huì)遇到一個(gè)難題。電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，比如啟動(dòng)或減速時(shí)，變頻器輸出頻率可能會(huì)在零點(diǎn)幾Hz至幾百Hz范圍內(nèi)變化。

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我們都知道，需要對(duì)至少1個(gè)周期的瞬時(shí)功率進(jìn)行平均才能得到有參考意義的有功功率，如果測(cè)量周期不足1個(gè)周期，那么得到的有功功率值將是不穩(wěn)定的。而我們所使用的功率計(jì)產(chǎn)品一般都是按照固定的測(cè)量區(qū)間（數(shù)據(jù)更新率）進(jìn)行功率運(yùn)算。那么在電機(jī)剛剛啟動(dòng)時(shí)頻率可能會(huì)從1Hz甚至更低開(kāi)始，然后逐漸增加，直到穩(wěn)定為止。這時(shí)如果使用固定的數(shù)據(jù)更新率就無(wú)法測(cè)量低速時(shí)的頻率，無(wú)法對(duì)啟動(dòng)過(guò)程的每個(gè)周期進(jìn)行分析。這是變頻電機(jī)測(cè)試的一個(gè)難點(diǎn)。

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那么有什么辦法解決這個(gè)難題嗎？橫河的WT系列功率分析儀所具有的自動(dòng)更新模式可以很好地解決這個(gè)測(cè)試難題。

目前橫河的兩款主要功率分析儀產(chǎn)品WT1800E和WT5000具有這種自動(dòng)更新率模式，下面我們以WT5000為例介紹一下這個(gè)實(shí)用的功能。（WT5000的固件需要升級(jí)到Ver3.31及以上版本）

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WT5000的自動(dòng)更新模式可以覆蓋低至0.1Hz的頻率，以最快10ms的間隔測(cè)量功率，自動(dòng)跟蹤輸入信號(hào)中的頻率波動(dòng)以更新數(shù)據(jù)，即使當(dāng)電機(jī)以低速旋轉(zhuǎn)時(shí)也可以獲得穩(wěn)定的無(wú)間隙的測(cè)量結(jié)果。

WT5000的更新模式設(shè)置為自動(dòng)（Auto）之后，可以將更新率根據(jù)測(cè)試要求設(shè)置為10ms或者50ms。我們以設(shè)為50ms為例。

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設(shè)置好之后，開(kāi)始測(cè)量。當(dāng)電機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)，最初的一些周期會(huì)大于更新周期50ms，并且周期越來(lái)越短。在WT5000檢測(cè)到一個(gè)完整的信號(hào)周期之前并不會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，直到當(dāng)一個(gè)完整的信號(hào)周期被檢測(cè)到時(shí)才會(huì)進(jìn)行頻率測(cè)量和功率運(yùn)算，并在當(dāng)前的更新周期進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。然后繼續(xù)這個(gè)過(guò)程，直到下一個(gè)完整周期被檢測(cè)到時(shí)再進(jìn)行下一個(gè)數(shù)據(jù)更新。這樣就可以按照啟動(dòng)信號(hào)的周期進(jìn)行運(yùn)算，得到每個(gè)周期的頻率和功率。需要強(qiáng)調(diào)的是，這些測(cè)量數(shù)據(jù)是連續(xù)的，沒(méi)有死區(qū)的。

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如果自動(dòng)更新模式與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)編碼器信號(hào)進(jìn)行配合，還可以得到電機(jī)在低速狀態(tài)下每轉(zhuǎn)的功率參數(shù)。

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如果這個(gè)自動(dòng)更新模式對(duì)您的電機(jī)測(cè)試工作能有所幫助，可以聯(lián)系我們的技術(shù)工程師對(duì)您進(jìn)行操作上的協(xié)助。

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