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深度好文!脉宽调制马达驱动器的电气测量解决方案


  来源: 电子发烧友网 时间:2020-01-19 编辑:清风
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例如,对单相驱动器进行测量时,如果读数太大,可以将均值设置为10 以上,以帮助使测量稳定。


分析仪通过三相三线配置进行连接,如图10 所示( 即所谓的两表法,关于利用n-1 台功率表可以测量通过n 条线路向系统提供电源的证明,请参见应用指南:三相测量原理)。



图10. 三相三线连接


在这个线路配置中,可能使用分析仪的第三通道和第四通道,以测量驱动器输出或驱动器内的直流总线。


8. 损耗与效率测量对任意系统,要想对其损耗和效率进行测量,最好对系统输入和输出进行同步测量,如图11 所示。



图11. 效率测量图 对于高效系统( 如脉宽调制驱动器) 来说,这一点特别重要。这是因为,如果对输出和输出分开测量,而且在测量之间关闭系统来切换仪器,那么就不能始终确保两个测量具有完全相同的负载条件。如果忽视负载条件的任何差异,那么都会导致测得损耗的误差。 例如:设置Number 1 — 测量输入。



关闭系统,重新连接输出测量,并再次开启系统:设置Number 2 — 测量输出( 但条件稍微变化)。



表现损耗 = 1052.6 W - 1020 W = 32.6 W实际损耗 = 1073.7 W - 1020 W = 53.7 W这说明测得的损耗误差非常大!为了避免这类误差,您可以使用4 通道仪器,如PA4000 功率分析仪,它能够对驱动器输入和输出同时进行两表法测量,如图12所示。



图12. 利用两表法实现PA4000 与驱动器输入、输出端连接 使用这个方法将确保精确测量,即使输入和输出测量之间的条件可能稍有变化。条件的稍微变化无关紧要,因为每次效率测量都是同步测量。


9. 进行连接


对马达驱动器进行电压连接通常只是小事一桩,因为对各相之间电压进行测量。进行电流连接则更具挑战。进行电流连接主要有两种方式。第一种是方式“分割”导 体,并使电流通过电流分流器,然后测量电流分流器两端电压降。虽然这种方式在地功率情况下可行,但当电流较高时,则行不通。 对于大电流,可能使用电流传感器。通常,这涉及到使初级电流载流导体与电流测量设备相连。测量设备生成一个与初级电流成比例的次级电流。 一般情况下,这需要通过电流测量装置的初级载流导体传递。测量设备创建一个与初级电流成比例的次级电流。


为什么使用电流传感器?


使用电流传感器的原因主要有3个:


1. 正在测量的信号可能与测量设备不兼容。例如,大部分测试台仪器无法测量超过100 A 的电流,而这么大的电流是大型马达和驱动器中常见的。


2. 消除测量仪器与测量信号的耦合。在脉宽调制驱动器中,快速开关电压(dV/dt) 往往造成正在测量的输出信号具有很大的共模分量。高共模电压给电流测量带来不确定性。使用电流传感器隔离分析仪的电流输入和电压波动,从而消除因共模引起的不确定性。


3. 为了便利和安全。在马达系统中往往存在高压,而且电源阻抗往往极低。如果连接不正确,可能造成大量能量流动。


选择正确的电流传感器电流传感器有许多种,在马达测量中使用的4 种最常见电流传感器是:


1. 电流钳


2. 闭环霍尔效应


3. IT 型闭环


4. 电流互感器


关键词:马达驱动器 电气测量 解决方案    浏览量:44119

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