變頻節(jié)能設(shè)備諧波測試

近年來，隨著節(jié)能減排觀念的普及，變頻器因具有很好的節(jié)能效果被在工業(yè)生產(chǎn)和民用設(shè)備領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）利用集成變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機工作電源頻率的方式來控制交流電動機的電力控制設(shè)備，為能源的高效利用、能效提升和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了關(guān)鍵解決方案。變頻器的節(jié)能效果顯著，不僅降低了能耗浪費，而且通過智能監(jiān)測、軟啟動和功率因數(shù)提高等功能，進一步增強了其在能源節(jié)約和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的作用，其在可持續(xù)發(fā)展中的貢獻不可忽視。

然而，伴隨著這場全球范圍內(nèi)的節(jié)能風(fēng)潮，需要注意到變頻器在運行過程中可能產(chǎn)生的諧波隱患，這可能對電能質(zhì)量造成影響。因此，在變頻器的廣泛應(yīng)用中，需綜合考慮諧波治理措施，以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

變頻器(Variable-frequencyDrive，VFD)是一種電力控制設(shè)備，主要由整流器、中間電路、逆變器和控制電路這四個核心部分組成。通過利用變頻技術(shù)和微電子技術(shù)，調(diào)整電機的工作電源頻率，以實現(xiàn)對交流電機的精確控制。

整流電路位于變頻器輸入端，由于存在非線性元件，所以其屬于非線性負載，主要作用是將輸入的正弦電流信號整形成脈沖波，與此同時產(chǎn)生大量諧波分量反饋給電網(wǎng)，影響電網(wǎng)供電設(shè)備的正常運作。

逆變電路位于變頻器輸出端，會對整流后的直流信號進行PWM脈沖調(diào)制，輸出頻率可調(diào)的PWM波。由許多高頻脈沖信號共同組成的PWM信號，含有豐富的高次諧波，嚴重的情況下將會導(dǎo)致輸出設(shè)備運行噪音增大、設(shè)備發(fā)熱，甚至造成設(shè)備損壞，危害生產(chǎn)安全與穩(wěn)定，因此必須對其進行測量與治理。

解決方案

盡管變頻器在提高能效方面有顯著的節(jié)能作用，但其電路特性也導(dǎo)致了諧波產(chǎn)生。整流電路位于變頻器輸入端，由于存在非線性元件，它將正弦電流信號整形成脈沖波，同時產(chǎn)生大量諧波反饋給電網(wǎng)，可能影響電網(wǎng)供電設(shè)備的正常運作。

采用儀器具備高測量精度SPAW7000功率分析記錄儀，精度可達0.01%，采樣速率2MS/s。對于市面上常見的變頻器，其輸出PWM波的高頻率高次諧波對測量儀器提出了極高的要求。SPAW7000的高精度測量能力確保對變頻器輸出PWM波形的準確測量，有效應(yīng)對高次諧波挑戰(zhàn)。

此外，SPAW7000支持七通道信號同步輸入，保障各電路轉(zhuǎn)換效率和整體效率的實時、可靠測量。同時，它具備FFT變換功能，可對變頻器的三相輸出信號進行同步分析，實現(xiàn)頻譜分布特性的全面把握。

主要優(yōu)勢

1、高測量精度：SPAW7000功率分析記錄儀具有最高達0.01%的測量精度和0.1 Hz-5 MHz的高帶寬，能夠準確測量輸入輸出電壓、電流、功率等關(guān)鍵參數(shù)。

2、FFT功能：FFT功能可以設(shè)置采樣點數(shù)、采樣比等參數(shù)，分析輸入信號的頻譜，這樣可以觀察到諧波測量中無法顯示的頻率部分。

3、諧波分析：SPAW7000功率分析記錄儀可同時對所有7個功率通道進行諧波分析測量，并且可以選擇不同的PLL源，大大提高了在變頻電機、機器人、照明等領(lǐng)域的諧波測量效率。測量的諧波次數(shù)最多可達500次。

4、支持多種類型的輸入模塊：SPAW7000支持不同電壓、電流輸入范圍以及不同精度的模塊，一臺儀器上最多可安裝7個模塊,而且可以是不同的規(guī)格。這樣用戶可以根據(jù)自己的不同需求，選配不同規(guī)格的模塊,量身定制所需儀器,只需一臺功率分析儀便可實現(xiàn)多種應(yīng)用。目前提供8種不同規(guī)格的模塊，并且新的模塊在陸續(xù)更新中。

5、最高10ms更新率+自動更新率：SPAW7000功率分析記錄儀的數(shù)據(jù)更新率為10ms~20s、Auto。最快10ms的更新率，可以在保證高精度的基礎(chǔ)上進行高速運算，并通過獨立數(shù)字濾波器技術(shù)確保測量值的穩(wěn)定性。開啟自動更新率模式，可追蹤從0.1Hz開始變化的頻率信號，根據(jù)輸入信號的頻率自動改變數(shù)據(jù)更新率，便于對變化的信號進行更精準的測量。

審核編輯 黃宇