变频器输出电压存在毛刺，居然是电缆的问题！
品慧电子讯测试线缆在课本中通常被认为是理想导体，但现实中如果忽略线缆的影响，往往会得到错误的测试结果。比如变频器输出电压上的毛刺信号，可能就是线缆带来的。
工程师在变频器电机测试中偶然会发现电压的PWM波形上出现毛刺信号，那么这个毛刺信号到底是不是变频器的真实输出情况？
理论上正常的变频器输出没有毛刺信号，那么到底是功率分析仪测试不准，还是变频器本身的问题呢？
经过对比验证测试发现，功率分析仪和变频器都没有问题，问题出在了变频器连接电机的线缆上。测试不同的取点位置，得到的结果竟然是不一样的。
对比验证
变频器与电机间用1.5m导线连接，变频器调制频率为16kHz 。
1、将电压测量点选择在靠近变频器输出端，此时的电压波形正常，比较干净无毛刺，是正常状态。
图1 变频器输出端测试图
图2 变频器输出端测试放大图
2、将电压测量点选择在靠近电机侧，此时的电压波形有毛刺，不符合正常预期情况。
图3 电机输入端测试图
图4 电机输入端测试放大图
通过以上对比发现，线缆上不同的取点位置测量得到的波形有较大差别，基本可以确认是线缆原因。
原因分析
实测1.5m的导线电感量为1.4μH。变频器是一个低阻抗的源，输出端的过电压会被内部的直流母线钳位，因此波形稳定毛刺很少。而加载到电机的PWM波形边沿很陡高频成分丰富，电机是感性负载本身有反电动势，当连接导线较长时导线感抗阻碍了变频器吸收过电压，电机输入端的电压产生过冲，就会看到波形有很多毛刺。
应对办法
分两种情况：
● 关注变频器输出功率时，测量点选在变频器侧，排除线缆带来的影响和损耗。此时关注点是变频器；
● 关注电机的转换效率时,效率=Pm/P电机输入，测量点选在电机输入侧，此时主要关注点是电机。
测试方案
变频器电机整体测试主要关注变频器的输入输出功率、效率，电机的输入功率、机械功率、效率；PA5000H功率分析仪拥有0.05%的高精度，最多7张板卡自由搭配电机卡，以及强大的综合分析功能。1台功率分析仪即可完成变频器电机整个系统的参数测量分析。
图5 PA5000H功率分析仪
来源：ZLG致远电子
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