变频电机的效率测试

变频电机的效率测试

一 概述（需求）

随着近几年科技的发展，节能是现代工业关注的重点。电机/变频器功耗 效率 的高精度测量需求在逐渐增多。因此，对电机和驱动器进行准确的高精度的功耗效率评估，是当前需要解决的热点问题。

二 测试难点

通过对电机的输入电功率和输出的机械功率，

以及中间驱动器变流环节的转化率是该实验的难点，难点总结如下：

1 高精度、宽频带测量

2 电压和电流的直接输入

3 快速测量波形

4 同时显示输入电压、电流 功率等参数

5 同时测量电机的扭矩和转速

6 输入输出在同一时刻的比值从而计算出效率

易错点：用两台表测试输入输出，由于测试时钟不统一，导致不是同一时刻的功率，使得结果造成了巨大的误差。

三 方案

方案如上图所示,整个系统工作原理:

首先，三相正弦交流电源输入给变流设备(即变频器驱动器)，通过变流设备输出后，波形变为脉动直流波形，给电机提供电源，电机给负载提供动力。

我们测试思路是：通过仪器测试输入端的电源提供的功率，同时测试驱动器输出端的功率，并且通过转速扭矩传感器得到转速扭矩，进而计算得到机械效率。

若想计算驱动器的效率，用驱动器前后输出（位置2）比上输入（位置1）功率，即可得到变频器驱动器的转化效率。如果想计算电机输出的机械效率，可以用转速扭矩传感器前后的输出（位置3）比上输入（位置2）即可通过公式计算，得到电机的机械能的转化效率。依次类推，可以通过整个系统前（位置1）后（位置3）功率比值，得到整个系统的效率。

四 推荐测试设备

若要克服以上几个难点，本测试可采用青岛青智仪器的型号为89621A1六通道功率分析仪，同时选配增加转速扭矩接口，可一次性解决上述测试的问题。

8962A1是一款六通道功率分析仪，可以测试三路输入和三路输出，并且通过选配转速扭矩接口所关联的传感器，测的电机的转速和扭矩，进而得到电机输出的机械功率。

8962A1解决了三个位置的在同一时刻的功率。有了这三个位置的功率，我们可以轻松的计算出驱动器的效率，以及电机的效率，甚至计算出整个系统（驱动器加电机）的效率。

8962A1优势：

1、1-6通道自由选配，可扩展电机专用接口，多模式，多量程选择，灵活自由。

2、精度0.1级  ±（读数0.1% + 量程0.05%）；

3、应用FPGA+ARM 处理器，16位AD芯片6通道电压、电流同时采样；

4、带宽300kHz、DC。采样速率200k/s，数据更新周期自由可调（50ms、100ms、200ms、500ms、1s、2s、5s、10s、20s），最快可到10ms；

5、电压（1000VAC/1500VDC）电流（50A）各8个档位切换，测试功率范围更宽；

6、1-500次谐波测试，支持基波范围10Hz-10kHz；并可增加间谐波测试功能；

7、多模滤波。线路滤波支持1KHz、500-100kHz截止可调；频率滤波支持1KHz、10Hz-50kHz截止可调；

8、支持外部传感器接入，自由扩大电压、电流的测试范围；

9、8英寸彩色触摸屏，操作更便捷；

10、通讯接口丰富，标配USB、RS485、RS232、以太网口。

8962A1详情：

http://www.qingzhi.com/product-106-1.html

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8962A1 说明书：

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