高速变频电机是指转速超过10000r/min,通常是几万甚至几十万,在电动汽车和分布式发电系统中有广阔的应用前景。在高速和超高速运行的情况下,电机的运行特性与常规电机有很大不同,因此对高速电机的测试非常重要。
高速变频电机是指转速在10000r/min以上,通常是几万甚至几十万转。电机的输入基频范围达到1000Hz甚至更高,极数基本为2。高速电机具有速度快、相对体积小、功率密度高、效率高的明显优势。广泛应用于空调或冰箱、离心式压缩机、储能飞轮、纺织、高速磨床等场合,在电动汽车和分布式发电系统中具有广阔的应用前景。在高速和超高速运行的情况下,电机的运行特性与常规电机有很大不同,因此对高速电机的测试非常重要。
高速电机的测试内容
1、高速马达效率测试
高速电机功率密度高,但单位体积损耗也大,特别是转子的风车损耗和涡流损耗是一般电机的几十倍。高速电机的效率可以通过测量输入电量(包括电压、电流、功率、功率因数等)得到。)、输出量(转速、扭矩、功率等。)和激励测量。通过高速电机的效率测试,分析高速电机的相关损耗,改善机械特性,提高散热能力,降低损耗是关键。
2、高速电机电源系统监控
高速电机一般由变频器供电,变频器对供电系统的基频和谐波分量非常敏感。逆变器输出的电压波形为PWM波,除基波外还含有大量整数倍载波频率的高次谐波,会给高速电机带来高频附加损耗,因此对供电系统的运行状态和可靠性进行监测是非常必要的。
高速电机测试的关键要求:
1、为了准确获得电机的效率,需要保证电机的输入电功率和电机的输出轴功率是严格同步测量的。
2、必须满足逆变器输出PWM波的基波电压、基波频率和谐波分析的测量需要。
3、由传感器和测试仪器组成的测试系统的整体精度必须达到0.2。
4、由于高速电机空载试验时的功率因数低于0.2,测试系统的角差指标必须满足低功率因数条件下功率测量精度的要求。
5、高速电机测试现场电磁环境复杂,测试系统必须具有较强的抗电磁干扰能力。
高速电机测试解决方案
本测试系统采用广州致远电子有限公司开发的PA8000功率分析仪。致远公司的PA系列功率分析仪最多可以测量6路功率输入。通过测量逆变器的输入输出电功率和机械功率,可以准确评估逆变器的效率、驱动系统的电能和机器之间的转换功率。同时,通过详细的频谱分析和动态转矩计算,PA功率分析仪可以精确测量逆变器引起的开关损耗,并可以综合评估高频时的转矩瞬态和谐波。
高速电机测试系统的框图如下图所示。
本次测试选用的PA8000功率分析仪,在行业基准中最高精度达到0.01%,完全满足高速电机的测试要求。同时具有高采样率和宽带相结合的特点。可选择采样率高达2MS/s的多路电机输入单元,并具有独家录波功能,可完整分析电机启动波形,并可用于测量瞬时
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