脉宽调制(PWM) 马达驱动器电源的测试分析（下）

要对测量仪器进行比例缩放。以1000:1 电流传感器为例，实际测量的电流是真实电流的1/1000。因此，电流输入需要扩大1000 倍。

电流传感器与PM4000 一起使用

PA4000 的设计目的是与外部传感器一起使用。其设计特性包括：

1. 可选择+/-15V 电源，与许多常用的闭环电流传感器一起使用。

2. 每通道电流单独缩放。

3. 后面板接地连接，简化电流测量低连接的屏蔽与接地。

4. 内建1 Arms 分流器，非常适合电流传感器输出。

如果您正在使用泰克电流钳或变压器，那么这些设备输出是4mm 安全香蕉插座。电缆可以直接插入PA4000 的电流分流器。由于电流传感器或电流钳的典型输出低1A，内建1A 分流器是个不错的选择。

为了获得精确的测量，只需要为仪器配置两个参数：

1. 分流器选择。这是在每组基础上设置的。

2. 电流输入比例因子。这是在每通道基础上设置的。比例因子是:

如果您正在使用闭环电流传感器，那么需要向传感器提供电源。PA4000 内置的可选择±15V 电源非常适合这个功能。PA4000 的+15V 和-15V 电源必须与电流传感器连接，参见图13。

图13. 使用闭环电流传感器与PA4000 功率分析仪连接

传感器输出必须连接至通道1 的AHi 或A1A 连接器。由于闭环传感器输出往往低于1A，因此A1A 连接器通常是更好的选择。电流通道的Alo 连接器必须与传感器电源连接器的公共端相连。

为了获得最佳性能，3 个连接器应当绞合在一起并进行屏蔽，屏蔽连接至传感器电源公共端。传感器电源公共端应当与PA4000 后面板的接地端相连。

10.动态负载条件下的驱动器性能

脉宽调制驱动器的功耗和输出特性随着马达负载变化。虽然您的测试协议可能调用具体线路或负载条件下的测试 ，但您可能还需要检查变化条件下的功率特性。对负载变化期间的功率特性进行分析可能产生大量数据，不过，有了适当的软件和相配的分析仪，您可以随着负载或 其他条件变化，利用计算机来搜集和分析测量数据。

在这些应用中，功率分析仪就像一个精密测量系统，快速向计算机反馈数据，并存储数据，用于进一步分析。

图14 给出泰克PWRVIEW 软件收集的来自PA4000功率分析仪的测量数据，PA4000 利用单相线路输入和三相驱动器输出与脉宽调制驱动器相连。除了收集数据，该软件还允许您对分析仪进行控制，这样可以在计算机上对其进行配置。图15 给出三相输入读数的实例，包括详细的电压、电流和功率谐波图。

图14. PWRVIEW软件显示出脉宽调制马达驱动器的多个功率参数。

图15. 记录随时间变化的测量数据，并绘制图表( 如这里所示的Microsoft Excel)。该图给出马达启动期间的测量数据。

11.结束语

目前，脉宽调制马达驱动器正成为变速马达控制的主要方法，不仅用于工业领域，而且用于电动汽车和家用空调机等诸多领域。脉宽调制驱动器产生复杂波形，无论 是其输出至马达，还是为驱动器提供电源。泰克PA4000 功率分析仪利用业界首创的螺旋分流(SpiralShuntTM) 技术以及动态频率同步技术解决这个问题，实现对驱动器基频的稳定跟踪。

这项技术加上脉宽调制输出的特殊运行模式，可提供持续的精确测量。该技术对数据进行高速采样，对其总体数量( 包括所有谐波和载波分量) 进行实时计算。与此同时，它对采样数据进行数字化滤波，提供低频测量，如基频测量和输出频率测量，使得PA4000 成为脉宽调制驱动器测量的理想解决方案。