变频器输出电压存在毛刺，居然是电缆的问题！

时间：2021-10-22 15:35:12

关键字：变频器输出电压

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[导读]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...

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。变频器输出电压存在毛刺，居然是电缆的问题！

图1 变频器输出端测试图变频器输出电压存在毛刺，居然是电缆的问题！

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。变频器输出电压存在毛刺，居然是电缆的问题！

图3 电机输入端测试图变频器输出电压存在毛刺，居然是电缆的问题！

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。
变频器输出电压存在毛刺，居然是电缆的问题！

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。
变频器输出电压存在毛刺，居然是电缆的问题！

应对办法分两种情况：