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仪器带宽对电机测试了局的影响

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  • 颁布功夫:2020/9/4 15:16:39
  • 作者:zl_yinhe

带宽的理解

  带宽通常是指的-3dB带宽,,,,,,,即信号幅度衰减至输入信号幅度的0.707倍时的频率点。。。。。。。。理论上带宽越宽,,,,,,,适应性越强,,,,,,,能测到的谐波频带也越宽,,,,,,,这是各人的共识,,,,,,,但在现实操作中,,,,,,,仪器所出现的带宽往往不是仪器所标称带宽。。。。。。。。

  在功率分析仪中,,,,,,,标称的带宽通常是指分析仪固有带宽,,,,,,,即分析仪中采样部门的线路带宽。。。。。。。。在现实利用中,,,,,,,功率分析仪通常不是单独使用,,,,,,,而是与前端传感器组成测试系统实现丈量,,,,,,,并针对被测信号个性调整设置参数,,,,,,,如抗混滤波器截止频率、采样频率等,,,,,,,故整个测试系统的带宽才是我们使用到的带宽,,,,,,,称为有效带宽。。。。。。。。图1是被测信号进入仪器带宽衰减过程。。。。。。。。

被测信号进入仪器带宽衰减过程

图1 被测信号进入仪器带宽衰减过程

  图1中,,,,,,,前端传感器带宽指电压、电流传感器的硬件个性带宽;;; ;;;;仪器固有带宽指仪器标称的带宽;;; ;;;;防混叠滤波器带宽是指为预防采样信号产生频谱混叠而设置的防混叠滤波器的截止频率,,,,,,,通常低于采样频率1/2;;; ;;;;有效带宽是指信号经过带宽衰减后,,,,,,,整套测试系统能丈量和分析到的频带宽度。。。。。。。。

  通过图1可知,,,,,,,整套测试系统有效带宽重要由前端传感器、仪器固有带宽以及防混叠滤波器带宽决定。。。。。。。。有效带宽取决于整套系统中的最幼者。。。。。。。。

带宽对电压、电流有效值丈量的影响

  在互换电量中,,,,,,,电压、电流的有效值均可遵循以下公式进行推算:

图片1          (1)

  式(1)中,,,,,,,Gn指各次谐波分量电压或电流的有效值;;; ;;;;n指谐波次数。。。。。。。。

  从式(1)中可看出,,,,,,,互换电量中,,,,,,,分歧频次的谐波均直接参加电压RMS、电流RMS推算,,,,,,,因而:

  若是互换电量为纯正弦电量,,,,,,,只有带宽覆盖信号基波频率,,,,,,,即可有效丈量出被测对象的电压、电流有效值。。。。。。。。

  若互换电量为变频电量时,,,,,,,则有效带宽须覆盖被关注的谐波频次。。。。。。。。这也是导致分歧品牌/型号的仪器丈量统一信号时,,,,,,,RMS显示了局不一致的重要原因之一,,,,,,,带宽高的丈量仪器,,,,,,,RMS值要稍高。。。。。。。。

  理论来说,,,,,,,仪器的带宽越宽越好,,,,,,,但思考到现实工业现场的利用环境成分,,,,,,,现场环境中充溢着各类高频噪声信号,,,,,,,当测试系统带宽过高时,,,,,,,较易引入这些非被测对象的高频信号,,,,,,,导致整个测试系统精度降低。。。。。。。。这也是示波器占有极高的采样率和带宽指标却无法实现精密丈量的重要原因。。。。。。。。

带宽对有功功率丈量的影响

  互换电量的有功功率推算公式如下:

图片2          (2)

  式(2)中,,,,,,,Pavg指总有功功率;;; ;;;; Un指n次谐波分量的电压有效值;;; ;;;; In指n次谐波分量的电流有效值;;; ;;;;n指谐波次数。。。。。。。。

  依照式(2)来说,,,,,,,有功功率蕴含了n=0时的直流分量做的功,,,,,,,n=1时基波做的功以及n>1时各次谐波所做的功。。。。。。。。相比来说,,,,,,,有效带宽较宽的仪器,,,,,,,所引入推算的谐波功率就多。。。。。。。。

  现实情况是,,,,,,,由于测试系统的前端传感器带宽与仪器的带宽不一致,,,,,,,尤其是高压、大电流的传感器带宽会降落得更严害,,,,,,,钳住相当一部门高次谐波,,,,,,,导致整个测试系统的有效带宽降低。。。。。。。。

  同时,,,,,,,由于前端电压传感器和电流传感器的带宽不一致,,,,,,,凭据式2所示,,,,,,,高次谐波参加推算部门取决于带宽较低传感器单元,,,,,,,对于电机系统来说,,,,,,,由于负载电机的运行电流近似正弦波,,,,,,,其谐波含量远幼于其施加在绕组间的电压信号,,,,,,,故若在电压、电流传感器带宽一致的情况下,,,,,,,有功功率丈量了局重要取决于测试系统中的电压单元。。。。。。。。

结论

  由以上分析可知,,,,,,,现实工程利用中,,,,,,,仪器由于设计道理和器件个性的差距,,,,,,,将出现分歧的有效带宽,,,,,,,而分歧的有效带宽会导致出现分歧的丈量了局,,,,,,,令使用者难以弃取。。。。。。。。我们但愿有足够宽的带宽能测到蕴含更丰硕的信号含量,,,,,,,也但愿丈量了局能给人正确的评估和参考。。。。。。。。其实从丈量的角度来说,,,,,,,这样并非存在悖论,,,,,,,作为丈量,,,,,,,我们应首先明确东升国际官网被丈量,,,,,,,凭据被丈量的个性来确定相应参数。。。。。。。。

  就电机试验来说,,,,,,,重要明确钻研的指标对象,,,,,,,获取指标对象的相应特点值。。。。。。。。

  当钻研谐波对电机影响之时,,,,,,,因谐波所做的功重要阐发为对铁损、铜损以及绝缘机能的影响,,,,,,,因而,,,,,,,我们在拔取相宜带宽时,,,,,,,将重要思考分量占比在肯定数值内的高次谐波,,,,,,,当有效带宽覆盖到必要钻研的领域即可。。。。。。。。

  当钻研电机功耗及效能时,,,,,,,由于电机的作用是将电能转换成机械能,,,,,,,其用于着力的做功部门为基波部门,,,,,,,对谐波分量占比力幼的高次谐波部门可适当烧毁。。。。。。。。因而带宽选择毋庸太高,,,,,,,通过其着力做功的基波有功功率来进一步效能进行评估。。。。。。。。

  综上所述,,,,,,,故建议测试系统有效带宽选择可参照GB/T 22670-2008 变频器供电三相笼型感应电动机试验步骤中的要求,,,,,,,通常是6~10倍调造频率。。。。。。。。


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