脈寬調制(PWM) 馬達驅動器電源的測試分析（上）
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7.驅動器輸入測量
從本質上講，大多數(shù)脈寬調制馬達驅動器輸入電路是三相二極管整流橋，并包含電容濾波器，如圖6所示。
每個輸入相的電流波形由為存儲電容器充電的脈沖組成。圖7給出某相的電流波形，它包括電源頻率的基波分量以及大量諧波分量。
圖7. 脈寬調制驅動器輸入端電壓和電流波形
如果驅動器的逆變器部分為輸入電路提供一個恒流負載，那么每相的輸入電流將是一個振幅恒定的失真波形，如圖7和圖8所示。
圖8. 未經(jīng)調制的輸入電流波形
遺憾的是，脈寬調制驅動器的逆變器部分可能不向輸入電路提供恒流負載；在這種情況下，從電容器吸收電流的負載電流將受到輸出頻率分量的影響。這意味著，來自交流電源的電流在工頻頻率是復雜的、失真的電流波形，它由驅動器頻率進行調制。圖9給出其波形。調制可能嚴重影響測量，特別是在低驅動速率，不過，利用擴展的測量區(qū)間（為驅動器輸出波形周期整數(shù)倍），可以解決這個問題。
圖9. 在輸出頻率處進行調制的輸入電流波形
PA4000 支持脈寬調制驅動器輸入功率的精密測量，即使馬達處于低頻時。輸入功率測量與交流工頻同步，但通過調節(jié)顯示屏更新速率及均值設置，可以擴展測量區(qū)間。
表4. 選擇顯示屏更新時間和均值，把驅動器輸出頻率對驅動器輸入功率測量的影響降到最小
對于超過20 Hz的輸出頻率，PA4000的默認設置通常將給出穩(wěn)定結果。默認設置是：
顯示屏更新速率：0.5 s
平均：10
當輸出頻率在5 Hz～20 Hz之間時，將均值設置為10，以改進穩(wěn)定度；對顯示屏更新時間進行設置，使之包括測得的脈寬調制輸出周期(1/f)的整數(shù)倍。根據(jù)經(jīng)驗法則，應提供10個周期。
例如:
輸出頻率= 5.5 Hz
顯示屏更新速率= 10/(5.5 Hz)= 1.8 s
對于低于5 Hz的輸出頻率，使用最長的顯示屏更新速率(2 s)，平均為10。
例如，對單相驅動器進行測量時，如果讀數(shù)太大，可以將均值設置為10以上，以幫助使測量穩(wěn)定。
分析儀通過三相三線配置進行連接，如圖10所示(即所謂的兩表法，關于利用n-1臺功率表可以測量通過n條線路向系統(tǒng)提供電源的證明，請參見應用指南：三相測量原理)。
圖10. 三相三線連接
在這個線路配置中，可能使用分析儀的第三通道和第四通道，以測量驅動器輸出或驅動器內的直流總線。
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