變頻器供電的交流電機測試的數學模型根據IEC349-3中關于電力牽引鐵路機車車輛和公路車輛用旋轉電機的測試技術報告，變頻器供電的電動機的總損耗可用損耗總和法來確定，這些損耗由負載實驗和空載實驗得到。總輸入功率等于基波頻率的輸入功率和其他所有頻率的輸入功率之和。實際上，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生的損耗。由于基波頻率產生的損耗不能直接測量，因此通過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時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。電動機上的總損耗是下列各部分損耗之和。（1）空載狀態的基波頻率損耗，包括有效鐵心和其他金屬件中的損耗以及摩擦產生的損耗和風耗。（2）在基波頻率下產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以外的其他金屬中的損耗，定子和轉子繞組中由磁通脈動產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生的損耗。4）同步電動機勵磁回路中的損耗pf和電刷接觸損耗pb. 感應電動機基波頻率下的空載損耗是由電動機空載運行來確定的，電動機空載時的電壓和基波頻率是規定特性上待確定損耗的那點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行過零比較，并且對原始信號進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，實際的變頻器、電動機系統中變頻器的輸出頻率總是存在擾動的，這一點對采用鎖相環的硬件同步測試系統來說，影響比采用數字濾波技術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的大小，因此數字濾波技術的同步采樣法對被測對象的要求比硬件同步法低。 自功率譜是由測試系統軟件對預采樣獲得的數據來求取的，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所對應的頻率的數值，這一頻率點即為基波頻率點。再根據測試的需要，確定一個是基波頻率整數倍的采樣頻率來進行正式的采樣。當然，如前文所述，這一采樣頻率不能連續變化，只是一個近似值，因此如果不對采樣獲得的數據進行進一步的處理，就無法滿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，三相電壓和三相電流分別通過分壓電阻網絡和電流傳感器，實現了信號的幅度變換，然后這些信號均通過隔離放大電路，實現了高、低壓的隔離。需要說明的是，電流信號經過霍爾傳感器以后，已經實現了隔離。在實際的變頻器電動機系統中，當系統處于穩態時，電壓、電流、功率仍然存在小的波動，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行平滑。對數據進行平滑有多種算法，本文采用了改進的滑動濾波算法，其流程圖如所示。 結論（1）以微型計算機、高速采樣卡加上合適的信號調理電路，再配合先進的虛擬儀器軟件系統，構成了多功能、高精度的變頻器電動機測試系統，可以對變頻感應電動機進行各種測試。在不改變硬件的條件下，只需修改軟件即可滿足不同的測試需要。（2）基于數字濾波的軟件同步采樣法，可以實現高精度的同步采樣，使同步算法高速的優點得以體現，同時保證了測量的精度。（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：本文為轉載類文章，如涉及版權問題，請及時聯系我們刪除（QQ: 229085487），不便之處，敬請諒解！
