三相 变频驱动器 (VFD) 上的测量

三相电源系统的测量和分析本质上比单相系统更复杂。由于对 PWM 信号进行滤波和触发具有挑战性，因此基于脉冲宽度调制 (PWM) 的功率转换器（例如变频电机驱动器）使测量变得更加复杂。

在调试和验证阶段，由于示波器具备多功能性和更快的速度，所以它们是首选的仪器。 它们可以精确地测量开关电源转换器和控制电路的性能。 使用正确的探头，它们可以在宽范围内以高带宽进行测量。 

特殊的三相逆变器电机驱动分析软件可实现快速、可重复的分析。

三相线路测量

在实验室中，电能质量测量用于了解设备消耗三相交流线路所提供能量的方式。

对于每一相，电能质量测量通常包括：

• 电压和电流的 RMS 和幅度
• 真实功率、无功功率、视在功率、相位角和功率因数
• 频率

除了 RMS 电压和电流的数字读数外，相量图（如左图所示）还可以提供一种查看电压和电流关系的快速方法。影响功率因数的失衡和相移立即显现。

功率因数是任何工业设备的重要规格，因为它直接影响最终用户的水电煤气账单。一些驱动器包括有源电路以控制功率因数。

谐波还会影响最终客户系统的整体效率乃至可靠性。因此，谐波失真通常需要进行调整。左侧显示的是具有 IEEE-519 限制的谐波条形图。用户定义的限制可用于余量测试。

阅读有关在示波器上使用相量图的信息

直接正交零 (DQ0)

矢量控制系统使用 Clarke 和 Park 变换，将三相信号简化为 D 和 Q 控制矢量。能够测量这些矢量可让您确认控制系统是否按预期工作。 遗憾的是，这些重要的变量往往要在控制系统内部实时计算，而不是输出为外部信号。 

泰克 5/6 系列示波器上的 DQ0 测量功能（选件IMDA-DQ0）使用信号处理技术，根据驱动器输出信号计算和测量 D 和 Q 矢量，以便您比较实际性能与预期性能。 结果以相位、变换波形和标量值的形式显示。 

DQ0 结果以相位、变换波形和标量值的形式显示。

驱动输出测量

效率是电机驱动系统的关键测量之一，作为系统总体性能的指标。

效率衡量输出功率与输入功率之比。它计算并显示每相的效率，以及系统的总效率（平均值）。效率测量使用 8 通道示波器上的 2V2I 配置（双功率表法）。

机械分析

IMDA 机械分析组（选项 IMDA-MECH）支持霍尔、旋转变压器和正交编码器接口 (QEI) 传感器来跟踪电机角度、速度、加速度和方向。可通过一些简单的设置来配置测量。

可以用无源或差分模拟探头进行测量。也可以用 8 通道 TLP58 逻辑探头测量霍尔或 QEI 传感器，从而节省模拟通道以便用于其他信号。

可以绘制速度测量值，以显示电机的启动顺序或长记录中的减速。通过直方图可以深入地了解测量速度的抖动曲线。

IMDA-MECH 支持两种实时扭矩测量方法 – 扭矩传感器或测力传感器，以及电枢电流。当使用电枢电流法时，通过对电机电流的有效值施加一个常数来计算扭矩。系统的机械功率可以用扭矩和速度值来计算和显示。

电功率可以使用电压和电流测量值在驱动器输入端确定。通过利用驱动器输出端的扭矩和速度测量值，应用可以测量机械输出功率与电气输入功率的比率，从而测量整体系统效率。