電機是指依據電磁感應定律實(shí)現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置，它的主要作用是產(chǎn)生驅動(dòng)轉矩，作為用電器或各種機械的動(dòng)力源。電機的應用十分廣泛，據統計分析，目前我國總能耗的50%都屬于電機能耗，尤其在工業(yè)領(lǐng)域，電機能耗更占據總能耗的60%以上。
 事實(shí)上，自08年起，政府就將電機系統節能列入國家十大節能工程之一，在全國掀起電機節能熱潮。包括工業(yè)、航天、農業(yè)、家電、水利、國防等各個(gè)電機生產(chǎn)和應用領(lǐng)域都對電機節能提出了新的要求。那么問(wèn)題來(lái)了：我們該如何精準地評價(jià)一款電機的能耗和效率呢?
變頻電機時(shí)代的測試新挑戰
隨著(zhù)電機控制技術(shù)的發(fā)展和用戶(hù)對電機節能的要求，很多電機都引入了變頻調速的功能，實(shí)現不同工況下的高效節能運行。但由于電機變頻調速的實(shí)現是通過(guò)專(zhuān)用變頻器輸出PWM信號來(lái)驅動(dòng)和控制電機的，該PWM信號的載波頻率可達幾十kHz，需要用高采樣率、高帶寬的功率測量?jì)x器才可以實(shí)現電機的輸入功耗測量。
傳統的電機測試系統——測功機，是通過(guò)電參數測試儀來(lái)測量電機的的輸入電壓、電流、功率的，采樣率非常低(一般在20kS/s左右)。根據采樣定理：采樣率>被測信號最高頻率2倍，測功機無(wú)法正確測量高頻PWM信號的能量。
PWM信號測量，高采樣率是關(guān)鍵
在實(shí)際應用中，我們?yōu)榱吮ＷC采集信號的準確性，一般會(huì )用被測信號最高頻率5~10倍以上的采樣率去進(jìn)行信號采集。據此，致遠電子基于PA系列功率分析儀的強大設計架構，在保證測量精度的前提下，推出新型高采樣率功率分析儀PA5000，為變頻電機測試提供了完美的解決方案。
PA5000功率分析儀具備2MS/s采樣率，5MHz帶寬，可對變頻器輸出的PWM信號進(jìn)行精確采集，實(shí)現變頻電機的輸入功耗測量與分析。
效率測量，同步是關(guān)鍵
PA5000不單解決了變頻電機輸入功耗的測試難題，同時(shí)也對電機效率測量樹(shù)立了新的測量標準。傳統測功機對電機的輸入電功率、輸出機械功率是用兩種不同的儀器測量的，無(wú)法在時(shí)間上實(shí)現精確同步測量。因此當電機的輸入和輸出工況高速變化時(shí)，兩者的測量結果之間存在時(shí)間同步誤差，令效率測試結果偏離真實(shí)值。
而PA5000功率分析儀內部整合了電機轉速、扭矩測量模塊，可以實(shí)現電機的輸入電功率、輸出機械功率同步測量，同步誤差低至10ns，在電機工況快速變化時(shí)，也能確保效率測試結果的真實(shí)性。
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