但是變頻器輸出為PWM波，諧波含量豐富，變頻器輸出諧波主要集中在載波頻率整倍數(shù)附近，而低次諧波一般較小。當載波頻率較高時，諧波頻率也高。若變頻器的載波頻率為fs，基波頻率為f1，變頻器輸出諧波主要集中在ks*fs±k1*f1。其中ks=1，2，3，4，5，6，7...k1=1，2，4，5，7...變頻器輸出諧波集中在載波頻率整倍數(shù)附近，ks越大，相應(yīng)的諧波越小，對于一般測量，分析到6倍開關(guān)頻率就足夠了。

比如當fs=3kHz，f1=50Hz，其諧波主要集中在3kHz（1倍fs）、6kHz（2倍fs）、9kHz（3倍fs）、12kHz（4倍fs）、15kHz（5倍fs）、18kHz（6倍fs）附近，也就是說，諧波主要集中在60次，120次、180次、240次、300次、360次附近，若采用40次的電力諧波分析儀，分析結(jié)果沒有實際意義。

3、低基波頻率測量要求

變頻器輸出基波及諧波等測試均基于傅里葉變換，保證傅里葉變換精度的一個主要條件就是整周期截斷，也就是說，參與傅里葉變換的數(shù)據(jù)應(yīng)該是整數(shù)個信號周期對應(yīng)的數(shù)據(jù)。目前市面上大部分測量儀器做不到這一點，其后果是測量數(shù)據(jù)波動大，測量精度無法保障。

另外，由于變頻器輸出諧波頻率較高，被測信號帶寬較寬，根據(jù)采樣定理，要求采樣頻率高于信號帶寬的兩倍。若信號帶寬為50kHz，采樣頻率必須高于100kHz。假設(shè)基波頻率為1Hz，這樣，在整周期截斷的要求下，至少分析1S（一個信號周期）的數(shù)據(jù)，而1S的數(shù)據(jù)量為100k點，即傅里葉變換的點數(shù)為100k點。一般測量儀器的處理器無法處理這么大量的數(shù)據(jù)，運算速度也跟不上，因此，實際測量中往往通過降低采樣頻率來減少傅里葉變換點數(shù)，而降低采樣頻率之后，為了不違背采樣定理，只能在被測信號輸入側(cè)加抗混疊濾波器，這樣一來，傅里葉變換可以正常進行，基波可以準確獲取，但是，被測信號的高次諧波被抑制了，不能滿足變頻器輸出諧波測量的需要。

四、變頻器試驗臺方案

本方案采用兩臺同規(guī)格型號變頻高速異步電機對拖的方式形成被試變頻器的能量回饋型負載，被試變頻器拖動電機運轉(zhuǎn)于試驗所需要的工況下，陪試電機由陪試變頻器（并網(wǎng)逆變器）加載，陪試變頻器為轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速可控的四象限變頻器，能量回饋交流電網(wǎng)。

主電量測試系統(tǒng)采用一套湖南銀河電氣有限公司研制的WP4000-6變頻功率分析儀。該系統(tǒng)由一臺WP4000變頻功率分析儀及6臺SP381201C變頻功率傳感器構(gòu)成。6臺SP38120C變頻功率傳感器分布于被試變頻器輸入、輸出側(cè)，同步高速采集電量數(shù)據(jù)，并通過高速光纖總線無損傳輸?shù)轿挥诓僮髋_的WP4000分析儀。傳感器采用定制測量柜安裝，測量柜兼具接線箱功能，每個測量柜安裝3臺傳感器。WP4000分析儀嵌入式或臺式擺置于操作臺。輔助測量系統(tǒng)，如溫度、轉(zhuǎn)速等測量采用銀河電氣的分布式測試系統(tǒng)完成，由485總線傳輸至操作臺的試驗上位機，同時上位機通過定制開發(fā)的試驗軟件結(jié)合PLC控制系統(tǒng)可自動化完成整個試驗流程，并出具試驗報表。

五、變頻器試驗臺方案特點

SP系列變頻功率傳感器采用前端數(shù)字化技術(shù)，將被測對象在測量前端直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再通過高速光纖傳輸至分析儀端，切斷了傳導(dǎo)干擾的途徑，減少了引入誤差的環(huán)節(jié)，極大的提高的整個測試系統(tǒng)的EMC電磁兼容性能，特別適用于復(fù)雜電磁環(huán)境下的變頻電量高精度測量。

WP4000變頻功率分析儀通過FPGA控制各個功率單元同步采樣時鐘，達到多通道同步采集，保證輸入、輸出功率同步測量，從而保證了效率的準確測量。

WP4000變頻功率分析儀最高250KHz采樣率，100KHz帶寬，諧波模式測量（基波有效值測量）范圍需覆蓋0.1Hz～400Hz，低頻段能夠穩(wěn)定讀數(shù)，配置上位機軟件最高可分析至2000次諧波，且電壓、電流相對誤差不低于0.2%。