變頻器供電的交流電機測試的數學(xué)模型根據IEC349-3中關(guān)于電力牽引鐵路機車(chē)車(chē)輛和公路車(chē)輛用旋轉電機的測試技術(shù)報告，變頻器供電的電動(dòng)機的總損耗可用損耗總和法來(lái)確定，這些損耗由負載實(shí)驗和空載實(shí)驗得到?？傒斎牍β实扔诨l率的輸入功率和其他所有頻率的輸入功率之和。實(shí)際上，其他所有頻率的輸入功率包括了由變頻器電源中電壓和電流諧波所產(chǎn)生的損耗。由于基波頻率產(chǎn)生的損耗不能直接測量，因此通過(guò)測量基波頻率的負載電流和基波頻率的空載輸入功率總輸入功率由一個(gè)時(shí)間周期內的電壓和電流的乘積得到，基波功率用同一采樣的傅里葉變換得到。電動(dòng)機上的總損耗是下列各部分損耗之和。（1）空載狀態(tài)的基波頻率損耗，包括有效鐵心和其他金屬件中的損耗以及摩擦產(chǎn)生的損耗和風(fēng)耗。（2）在基波頻率下產(chǎn)生的且隨負載變化的損耗，包括定子繞組中的銅耗pcu1以及異步電動(dòng)機轉子繞組的pcu2損耗，還有附加負載損耗ps.此外，它還應包括有效鐵心及除導線(xiàn)以外的其他金屬中的損耗，定子和轉子繞組中由磁通脈動(dòng)產(chǎn)生的電流所引起的渦流損耗。3）在基波頻率以外的其他頻率下產(chǎn)生的損耗。4）同步電動(dòng)機勵磁回路中的損耗pf和電刷接觸損耗pb. 感應電動(dòng)機基波頻率下的空載損耗是由電動(dòng)機空載運行來(lái)確定的，電動(dòng)機空載時(shí)的電壓和基波頻率是規定特性上待確定損耗的那點(diǎn)所對應的電壓和頻率。用基波頻率的輸入功率減去定子中的銅耗，即得空載損耗。到測量時(shí)的采樣頻率和數字濾波器的中心頻率。對濾波后的基波信號再進(jìn)行過(guò)零比較，并且對原始信號進(jìn)行整周期截取確定截取位置，從而獲得了高精度信號的同步采樣。采用數字濾波技術(shù)的同步采樣法后，測試系統采樣的同步性得到了更好的保障。其原因在于，實(shí)際的變頻器、電動(dòng)機系統中變頻器的輸出頻率總是存在擾動(dòng)的，這一點(diǎn)對采用鎖相環(huán)的硬件同步測試系統來(lái)說(shuō)，影響比采用數字濾波技術(shù)的同步采樣法的系統要大，其影響大小取決于變頻器輸出頻率擾動(dòng)的大小，因此數字濾波技術(shù)的同步采樣法對被測對象的要求比硬件同步法低?！ ∽怨β首V是由測試系統軟件對預采樣獲得的數據來(lái)求取的，然后查找指定頻率范圍內能量最大，即自功率譜值最大的一點(diǎn)所對應的頻率的數值，這一頻率點(diǎn)即為基波頻率點(diǎn)。再根據測試的需要，確定一個(gè)是基波頻率整數倍的采樣頻率來(lái)進(jìn)行正式的采樣。當然，如前文所述，這一采樣頻率不能連續變化，只是一個(gè)近似值，因此如果不對采樣獲得的數據進(jìn)行進(jìn)一步的處理，就無(wú)法滿(mǎn)足測試系統對精度的要求。在本文中采取對采樣后的數據進(jìn)行數字濾波的處理，得到信號中所包含的基波分量，然由可見(jiàn)，三相電壓和三相電流分別通過(guò)分壓電阻網(wǎng)絡(luò )和電流傳感器，實(shí)現了信號的幅度變換，然后這些信號均通過(guò)隔離放大電路，實(shí)現了高、低壓的隔離。需要說(shuō)明的是，電流信號經(jīng)過(guò)霍爾傳感器以后，已經(jīng)實(shí)現了隔離。在實(shí)際的變頻器電動(dòng)機系統中，當系統處于穩態(tài)時(shí)，電壓、電流、功率仍然存在小的波動(dòng)，為提高測試系統的精度，得到穩定的顯示，就需要對計算出的數據進(jìn)行平滑。對數據進(jìn)行平滑有多種算法，本文采用了改進(jìn)的滑動(dòng)濾波算法，其流程圖如所示?！ 〗Y論（1）以微型計算機、高速采樣卡加上合適的信號調理電路，再配合先進(jìn)的虛擬儀器軟件系統，構成了多功能、高精度的變頻器電動(dòng)機測試系統，可以對變頻感應電動(dòng)機進(jìn)行各種測試。在不改變硬件的條件下，只需修改軟件即可滿(mǎn)足不同的測試需要。（2）基于數字濾波的軟件同步采樣法，可以實(shí)現高精度的同步采樣，使同步算法高速的優(yōu)點(diǎn)得以體現，同時(shí)保證了測量的精度。（3）損耗總和法是IEC推薦的一種測量電動(dòng)機輸出功率的方法，用損耗總和法計算所得的輸出功率與轉速轉矩傳感器所測得的輸出功率基本一致。聲明：本文為轉載類(lèi)文章，如涉及版權問(wèn)題，請及時(shí)聯(lián)系我們刪除（QQ: 229085487），不便之處，敬請諒解！
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