千萬不要隨便測(cè)試變頻器輸出電壓！

來源：上海韓施電氣自動(dòng)化設(shè)備有限公司 2021年08月06日 15:46

按一般觀點(diǎn)認(rèn)為，變頻器輸出電壓為380伏，直接實(shí)施測(cè)量應(yīng)該沒有問題，可實(shí)際上，大部分萬用表測(cè)試變頻器輸出電壓時(shí)，不能得到正確讀數(shù)，某些情況下萬用表可能直接燒毀。

例如，本人于2014年測(cè)試一臺(tái)驅(qū)動(dòng)30千瓦水泵的ABB 變頻器就出現(xiàn)了問題。該變頻器沒有輸入和輸出濾波器，變頻器安裝在控制室內(nèi)，經(jīng)過20米長的電纜鏈接水泵。使用國產(chǎn)9025 普通萬用表在700伏檔測(cè)試三相對(duì)地電壓，結(jié)果萬用表讀數(shù)超載，顯示為1，過一會(huì)后，萬用表的量程盤就出現(xiàn)擊穿。為測(cè)試故障原因，使用耐壓為2500伏的高壓探頭，用示波器測(cè)試波形，發(fā)現(xiàn)水泵3個(gè)端子的對(duì)地電壓峰值均超過2000伏，故萬用表擊穿就很容易理解。

后用美國品牌的具有真有效值功能的歐米茄萬用表測(cè)試，得到水泵端子的電壓有效值正常。當(dāng)前，很多品牌的萬用表已經(jīng)有低通濾波器功能，也聲明可測(cè)試真有效值，但是，這些萬用表的最大交流量程只有700伏，測(cè)試安全照樣不能保證。某些進(jìn)口品牌的萬用表，已經(jīng)過8000伏超壓測(cè)試，可以保證測(cè)試安全，但這些萬用表的價(jià)格都在幾千元以上，價(jià)格昂貴。

如變頻器已經(jīng)安裝輸出正弦波濾波器或 DV/DT 濾波器，則負(fù)載端電壓基本不會(huì)異常上升，用萬用表測(cè)試安全性大大提高。因?yàn)闉V波器價(jià)格高，占地面積大，絕大部分變頻器沒有安裝。

最后結(jié)

1、通常我們說的變頻器輸出380V、50Hz，是指其基波（正弦波）為380V、50Hz。變頻器實(shí)際輸出波形為PWM波，除了基波外，還包含載波信號(hào)。載波信號(hào)頻率要比基波高得多，且是方波信號(hào)，包含大量的高次諧波。

2、普通萬用表一般只能測(cè)量45~66Hz或45~440Hz的交流正弦波。部分真有效值萬用表的測(cè)量頻率范圍要寬得多，許多人認(rèn)為可以用于變頻測(cè)量、測(cè)試。其實(shí)不然，因?yàn)檫@種表測(cè)量結(jié)果把基波和載波都包含進(jìn)去了。比如上述變頻器，380V輸出時(shí)，測(cè)量結(jié)果一般在400V以上。

3、用于變頻測(cè)試的儀表應(yīng)具備在各種PWM波形中分解出其基波的能力，嚴(yán)格測(cè)量需采用數(shù)字信號(hào)處理的方式，也就是高速采樣得到樣本序列，再對(duì)樣本序列進(jìn)行離散傅里葉變換，得到基波有幅值、相位及各次諧波的幅值和相位。

4、也有一種思路認(rèn)為校準(zhǔn)平均值可以替代變頻器輸出PWM信號(hào)中的基波成分的有效值。準(zhǔn)平均值（MEAN）在理論上等于正弦波的真有效值，等于正弦調(diào)制PWM波形的基波有效值，且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；因此，MEAN在許多儀器儀表中用于替代正諧波的有效值（RMS）或PWM的基波有效值（H01）的測(cè)量。但是，近年來，變頻調(diào)速技術(shù)日新月異，非正弦調(diào)制PWM的應(yīng)用越來越多，而且，變頻器用戶通常并不了解自己的變頻器采用何種調(diào)制模式，MEAN值在PWM測(cè)量中局限性越來越大。

因此從安全角度出發(fā)，千萬不要用萬用表測(cè)試變頻器的輸出電壓。

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