眾所周知,電機是一種能將電能轉化成機械能的設備,它廣泛應用在工業(yè)、農業(yè)、軍工、軌道交通、家用電器、醫(yī)療等領域,可以說是無處不在。尤其隨著行業(yè)中變頻調速技術的發(fā)展,支持實時控制的電機可以說是越來越多,因為它們具備一些不可替代的特點:可根據負載需要進行實時的輸出轉速、轉矩調節(jié),以實現運動控制或者節(jié)能的目的。這類電機都有一個共同點——需要驅動器控制,最典型的可數是伺服電機和變頻電機了。
像傳統(tǒng)的風機、水泵行業(yè),原本是用三相異步電機的,現在都該用變頻器+變頻電機的組合了,就是為了實現對電機的調速控制,達到節(jié)能減排的目的。例如在排水負荷高時,提高水泵電機的輸出功率,實現滿載輸出;在晚上等排水負荷小的時候,通過變頻器降低水泵電機的轉速,減少水泵的輸出功率,從而達到節(jié)能的目的。
變頻電機、無刷電機雖然通過可對電機的控制實現了更好的節(jié)能性,但也引入了一個新的設備——電機驅動器(變頻器)。由于電機驅動器也是存在效率損耗的,所以我們在評估電機性能時也不能只關注電機,要把驅動器和電機視作一個綜合系統(tǒng)來評估了。
電機與驅動器同步測試的重要性
傳統(tǒng)電機測試中,電機的效率并不是衡定不變的,而是隨著轉速(負載)的不同而變化。就效率測試這一點來說,電機驅動器也是一樣的。
因此,為了保證電機的效率和電機驅動器效率測試的準確性,必須保證兩者是在同一個負載下時對效率進行測量的,也就是說,要保證在同一個時間點下進行采集。這里一般會用到多通道的功率分析儀進行測量,如下圖,就是一種非常常用的對變頻電機及變頻器進行同步測試的方法。
在此系統(tǒng)中,變頻器(電機驅動器)的三相輸入、三相輸出、電機的轉速扭矩輸出都接到同一臺設備(功率分析儀)上進行采集,并通過設備內部的效率運算工具實現對電機、電機驅動器及整個系統(tǒng)的效率同步測量。在確保功率分析儀的同步性足夠好的情況下,如例子中用到的PA功率分析儀同步誤差低至10ns,基本上效率的測試結果是準確無誤的。
實際應用
像在ZLG致遠電子的電機測試領域產品——MPT電機測試系統(tǒng)中,就是運用上述的同步測量方案。通過此法,可以實時獲取電機和驅動器的同步輸出性能參數和效率值,非常有利于使用者對數據進行有效的分析利用。