变频器主电路的测量电路及测量技术

变频器主电路的测量电路如图12-5所示。变频器输人电源为50Hz的交流电源，其测量方法与传统电气测量方法基本相同，但变频器的输入、输出侧的电压和电流中均含有谐波分量，应按表12-1选择不同的测量仪表和测量方法，并注意校正。

1．输出电流的测量

变频器的输出电流中含有较大的谐波，而所说的输出电流是指基波电流的方均根值，因此应选择能测量畸变电流波形有效值的仪表，如0.5级电磁式（动铁式）电流表和0.5级电热式电流表，测量结果为包括基波和谐波在内的有效值，当输出电流不平衡时，应测量三相电流并取其算术平均值。当采用电流互感器时，在低频情况下电流互感器可能饱和，应选择适当容量的电流互感器。

2．输入、输出电压的测量

由于变频器的电压平均值正比于电压基波有效值，整流式电压表测得的电压值是基波电压方均根值，并且相对于频率呈线性关系。所以，整流式电压表（0.5级）最适合测量输出电压，数字式电压表不适合输出电压的测量。

输入电压的测量可以使用电磁式电压表或整流式电压表。考虑会有较大的谐波，推荐采用整流式电压表。

3．输入、输出功率的测量

变频器的输入、输出功率应使用电动式功率表或数字式功率表测量，输入功率采用三功率表法测量，输出功率可采用三功率表法或二功率表法测量。当三相不对称时，用二功率表法测量将会有误差。当不平衡率大于5%额定电流时，应使用三功率表测量。

4．输入电流的测量

变频器输入电流的测量应使用电磁式电流表测量有效值。为防止由于输入电流不平衡时的测量误差，应测量三相电流，并取三相电流的平均值。

5．功率因数的测量

对变频器而言，由于输入电流包括谐波，功率因数表测量会产生较大误差，因此应根据测量的功率、电压和电流实际计算功率因数。另外，因为通用变频器的输出随着频率而变化，除非必要，测量变频器输出功率因数无太大意义。

6．直流母线电压的测量

在对变频器维护时，有时需要测量直流母线电压。直流母线电压的测量是在通用变频器带负载运行下进行，在滤波电容器或滤波电容器组两端进行测量。把直流电压表置于直流电压正、负端，测量直流母线电压应等于线路电压的1.35倍，这是实际的直流母线电压。一旦电容器被充电，此读数应保持恒定。由于是滤波后的直流电压，还应将交流电压表置于同样位置测量交流纹波电压，当读数超过AC5V时，这就预示滤波电容器可能失效，应采用LCR自动测量仪或其他仪器进一步测量电容器容量及其介质损耗等，如果电容量低于标称容量的95%时，应予以更换。

7．电源阻抗的影响

当怀疑有较大谐波含量时应测量电源阻抗值，以便确定是否需要加装输入电抗器，最好采用谐波分析仪进行谐波分析，并对系统综合分析判断，当电压畸变率大于4%以上时，应考虑加装交流电抗器抑制谐波，也可以加装直流电抗器，提高功率因数，并有减小谐波的作用。

8．压频比的测量

测量变频器的压频比可以帮助查找故障。测量时应将整流式电表（万用表、整流式电压表）置于交流电压最大量程，在变频器输出为50Hz运行下，在变频器输出端子（U、V、W）处测量送至电动机的线电压，读数应等于电动机的铭牌额定电压；接着，调节变频器输出为25Hz运行下，电压读数应为上一次读数的1/2；再调节变频器输出为12.50Hz运行下，电压读数应为电动机的铭牌额定电压的25%。如果读数偏离上述值较大，则应该进一步检查其他相关项目。