利用MDA 8000HD电机驱动分析仪分析交流感应电机

前言

以下测量示例展示了使用力科MDA 8000HD电机驱动分析仪来测试480 V，三相，1.5马力的交流感应电机驱动器，示例包括在空载和负载条件下短时间的驱动输入和输出性能和效率的测量，以及从空载启动到稳态负载过程中驱动的动态分析，最后展示了MDA 8000HD如何利用其长存储来充分理解电机驱动器的性能特征。

空载时输入输出性能分析

首先，图1显示了驱动器输入和输出信号波形。

图1：采集的交流感应电机驱动输入和输出波形

屏幕左上方的四个波形是电机驱动器的交流输入（采用两瓦特法），左下方的设置概述显示输入配置为三相三线制，2V2A，通道1和2（分别为黄色和粉红色）分别为输入电压，而通道5和6（分别为白色和紫色）为输入电流。

右上方显示的是电机驱动器输出波形，在左下方的设置选择使用两瓦特法，因此，MDA 8000HD的八个模拟输入通道可以查看三相系统的输入和输出。

图2的平均值数值表的特写

在此示例中，采集时间相对较短，如右下方的时基描述符所示，采集时间为500 ms，包含2.5 M点，粗略来看，它似乎是一个稳定的负载，在波形下方，是平均值的数值表（见上图2）， 输入电压为480 V，输出电压为120 V，由于驱动器在无负载的情况下以低速运行，所以电压较小，利用采集的电流，我们可以计算有功功率、视在功率和无功功率、功率因数、相位角和效率，效率非常低，这符合驱动器无负载时的预期。

绘制效率vs.时间曲线

MDA 8000HD强大分析功能的其中一项就是能够描绘测量结果随时间的变化曲线，并与原始采集数据在时间上相关联，以这种方式，我们可以轻松发现数据中的动态变化，并将其与其他信号相关联，在图3中，左上方是交流输入信号，在右上方，请注意“效率”选项卡的选择，以及显示的从通道1计算出的同步信号，这些同步信号表示测量各种功率值的周期，对交流输入和驱动输出，周期是不同的，如图3所示，两个不同的的网格显示了交流输入同步信号（中间右）和驱动器输出同步信号（右下）的功率计算周期，查看同步信号可以验证输入和输出的功率计算周期。

图3：右上方显示每周期效率值vs时间波形

点击平均值数值表中的红色阴影框（图3底部），可打开每周期效率随时间变化的波形（图3右上方），垂直轴是效率，水平轴是时间，该图上的时间与通道1电压波形中的时间是同步关联的。

该图显示为阶梯状波形，因为它反映了两个同步信号不同的功率计算周期。 每周期效率值相对时间的曲线来自两个测量值之间的比例，该曲线证明通过波形中的步长的不同宽度可以看出周期的差异，使用光标，我们可以测量效率峰谷之间的变化。 在图3的例子中，右下角的黄色描述框告诉我们，效率峰值达到36.3％，最小至32.3％，因此，几乎稳定状态的信号在效率上会表现出一些变化。

充分利用功率的完整统计与简单平均值

图4：单击平均效率值将打开一个完整的统计表

与仅执行静态平均测量的传统功率分析仪不同，MDA 8000HD还提供了测量和效率值的全面统计分析（图4），根据统计，我们注意到，MDA根据28个交流输入周期和22个驱动器输出周期对显示的每周期波形进行了50次效率计算，请注意，数值表中的平均效率值与完整统计表中的平均效率值完全匹配。

负载恒定时的输入输出性能分析

正如我们所观察到的，在无负载条件下，交流感应电动机的效率相当差，然而，同一驱动器在有负载下的行为将会有些不同。