长春选择变频电源,不能只看外形和铭牌,需要用实测数据判断。我们拉了一台三相30kW变频电源到长春一家加工车间,做了连续测试。现场输入电压384V,环境温度21℃,湿度不大。测试方式是把设备接上可调负载箱,记录不一样的状态下的输出。下面把数据按项目列出来。
一、空载和满载数据
先把输出设到400V,频率设到50Hz,接上负载箱从空载开始加负载。表1记录了负载变化对输出电压的。
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| 负载比例 | 输出电压V | 输出电流A | 电压偏差% |
| 0% | 399.8 | 0.0 | -0.05 |
| 25% | 399.5 | 10.8 | -0.13 |
| 50% | 399.2 | 21.7 | -0.20 |
| 75% | 398.8 | 32.6 | -0.30 |
| 100% | 398.2 | 43.4 | -0.45 |
空载到满载,电压从399.8V降到398.2V,降了1.6V。这个下降量在30kW这一档设备里属于正常。
二、输入电压变化时的输出稳定度
输入电压用三相调压器调高调低,模拟长春厂区电压不稳的情况。调压到418V和323V,输出仍然设定400V,数据见表2。
| 输入电压V | 输出电压V | 输出频率Hz | 偏差% |
| 418 | 400.1 | 50.00 | +0.03 |
| 399 | 400.0 | 50.00 | 0 |
| 380 | 399.8 | 50.00 | -0.05 |
| 360 | 399.6 | 50.00 | -0.10 |
| 323 | 399.3 | 50.00 | -0.18 |
输入电压从323V到418V,输出电压偏差没有超过0.2%。
三、频率稳定度实测
频率设定50Hz,设备连续运行6小时,用计时器对比输出频率。每分钟采样一次,表3是整点时的记录。
| 运行时间h | 输出频率Hz | 与50Hz差值Hz |
| 1 | 49.99 | -0.01 |
| 2 | 50.00 | 0 |
| 3 | 50.00 | 0 |
| 4 | 50.01 | +0.01 |
| 5 | 50.00 | 0 |
| 6 | 49.99 | -0.01 |
6小时内偏差峰值是0.01Hz。长时间运行没有发生频率漂移或者跳变。
四、波形失真度实测
用示波器看输出线电压和相电压。表4是不一样的负载下的失真度数据。
| 负载比例 | 线电压失真度% | 相电压失真度% |
| 0% | 1.7 | 1.6 |
| 50% | 1.9 | 1.8 |
| 100% | 2.2 | 2.0 |
波形失真度在满载时是2.2%,低于2.5%。做电机测试和实验室供电的话,这个数据可以接受。
五、特殊工况实测记录
现场还试了三种特殊工况:异步电机直接启动、纯阻性负载突然增加、冲击性负载按每秒一次通断。[1]记录见表5。
| 工况 | 电压跌落V | 恢复时间s | 频率低点Hz |
| 电机启动 | 6.0 | 0.8 | 49.98 |
| 阻性负载增加 | 3.0 | 0.4 | 50.00 |
| 冲击负载通断 | 9.0 | 1.2 | 50.00 |
冲击负载下电压跌落峰值最大,但恢复时间在1.2秒以内,频率没有明显变化。
六、温度变化对输出的
长春冬季和夏季温差大,我们也在现场测了环境温度对设备的。用空调把室温控在5℃、20℃、35℃三个点,带70%负载,输出400V和50Hz设定不变。表6是温升稳定后的输出值。
| 环境温度℃ | 输出电压V | 输出频率Hz | 整机温度℃ |
| 5 | 400.0 | 50.00 | 32 |
| 20 | 399.8 | 50.00 | 45 |
| 35 | 399.5 | 50.00 | 58 |
环境温度从5℃变到35℃,输出电压偏差在0.5V以内。
七、连续运行实测
设备满负荷连续运行24小时,环境温度在18到26℃之间变化。每4小时记录一次输出参数,表7列出数据。
| 时间h | 输出电压V | 输出频率Hz | 整机温度℃ |
| 4 | 398.2 | 50.00 | 46 |
| 8 | 398.3 | 50.00 | 47 |
| 12 | 398.0 | 50.00 | 48 |
| 16 | 398.1 | 50.00 | 47 |
| 20 | 397.9 | 50.00 | 48 |
| 24 | 398.0 | 50.00 | 48 |
24小时里输出电压波动在0.4V以内,温度稳定在48℃左右。
八、保护功能实测
把输出端短路,设备在0.2秒内关断输出,并显示过流故障。把输入电压抬高到480V,设备在0.5秒内报过压。这些动作时间在设备说明书里都有标注。
九、实测数据整理
这次实测整理出的量值如表8。负载调整率、电压稳定度、频率稳定度、波形失真度、过载能力这五项,是现场判断设备性能的依据。
| 实测项 | 量值 | 对现场的意义 |
| 负载调整率 | 0.45% | 满载时电压下降少 |
| 电压稳定度 | ±0.18% | 输入波动时输出稳定 |
| 频率稳定度 | ±0.01% | 电机转速不漂移 |
| 波形失真度 | 2.2% | 谐波小 |
| 过载能力 | 1.5倍60s | 启动大电机不跳机 |
这五项数据是从上面表1到表7里整理出来的。
十、实测数据对应的设备参考
现场测试的这台设备来自山东运电气有限公司,型号是BF30KVA。设备在长春某汽车零部件车间用了一年,输出数据变化不大。山东运电气有限公司的产品在出厂时会做负载测试和电压稳定度测试,铭牌上标注的容量和实际输出相符。

采购变频电源需要把容量、输入电压、输出频率范围、单相还是三相报给厂家。价格没有固定值,要看参数和数量,实际报价需要查看网页上的联系电话,拨打电话后沟通确定。
参考文献
- 异步电机 — 来源:百度百科
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