大多數(shù)現(xiàn)代電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)使用某種調(diào)制形式來控制電機(jī) 頻率，從而控制電機(jī)速度。在大多數(shù)情況下，此類變頻 驅(qū)動器 (VFD) 通過輸出精心控制的脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 波形來實現(xiàn)這一點。此類系統(tǒng)通常以三相形式輸出功率， 因為三相是電機(jī)的**配置。 自電氣工程誕生以來，三相交流感應(yīng)電機(jī) (ACIM) 一直 是工業(yè)領(lǐng)域的主力。它們可靠、高效、成本低且?guī)缀醪?需要維護(hù)。但電機(jī)和驅(qū)動器有多種不同類型。交流感應(yīng) 電機(jī) (ACIM) 的效率低于無刷直流電機(jī) (BLDC) 和永磁同 步電機(jī) (PMSM)。與交流感應(yīng)電機(jī)相比，同步無刷直流 電機(jī)和永磁同步電機(jī)效率更高，重量也更輕，但需要更 先進(jìn)的控制算法。 盡管每種類型的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)有其獨特的特性，但電機(jī) 驅(qū)動器都使用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)來改變輸送到電機(jī)的頻 率和電壓。

PWM 電機(jī)驅(qū)動器的工作原理 多種類型的電機(jī)采用脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 形式驅(qū)動， 包括有刷直流電機(jī)、交流感應(yīng)電機(jī)、無刷直流電機(jī)和永 磁同步電機(jī)。PWM 使驅(qū)動器能夠改變輸送到電機(jī)的頻 率和電壓。

盡管很多年前人們就已經(jīng)掌握 PWM 驅(qū)動器的工作原理， 但卻是功率半導(dǎo)體、控制電子組件和微處理器的改進(jìn)和 成本的降低才推動了此類驅(qū)動器的廣泛使用。矢量控制 技術(shù)進(jìn)一步推動了這一趨勢。通過矢量控制，設(shè)計者能 夠在交流電機(jī)的高可靠性基礎(chǔ)上，實現(xiàn)直流電機(jī)的高效 率和精確可控性。無刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)正在廣 泛應(yīng)用領(lǐng)域取代有刷直流電機(jī)和交流感應(yīng)電機(jī)，這些領(lǐng) 域不僅包括工業(yè)應(yīng)用，還包括電動工具、家用電器和電 動汽車。

示波器探頭設(shè)置

在進(jìn)行任何功率測量之前，必須完成一些重要步驟。電 流探頭必須消磁，并且所有探頭都應(yīng)校正，以獲得準(zhǔn)確 的測量結(jié)果。

接線配置

變頻驅(qū)動器的輸入和輸出通常都使用三相電。然而，商 業(yè)、住宅和汽車驅(qū)動系統(tǒng)中使用的某些變頻驅(qū)動器可能 由單相交流或直流供電。此外，三相系統(tǒng)可以采用兩種 接線和建模方式：星形（或稱 Y 形）和三角形。接線配 置決定了功率分析中使用的計算方法，因此了解并選擇 正確的接線配置對于獲得預(yù)期結(jié)果非常重要。接線配置 適用于電機(jī)驅(qū)動器的輸入和輸出。

變頻驅(qū)動器系統(tǒng)模塊的測量 變頻驅(qū)動器系統(tǒng)的不同功能模塊采用不同的測量和技術(shù)。我們將介紹各模塊（輸入、直流母線、輸出和電機(jī)）的關(guān) 鍵測量值，并說明其在 5 系列和 6 系列 MSO 中 IMDA 分析工具中的位置。

三相自動設(shè)置 IMDA 軟件包括三相自動設(shè)置功能，可根據(jù)所選的接線配置自動配置電壓和電流源。該功能可為示波器設(shè)置最 佳垂直、水平、采集和觸發(fā)參數(shù)，并且可用于所有有功功率測量。這極大地簡化了測量設(shè)置，在測量變頻驅(qū)動 器輸出上的 PWM 波形時尤為方便。

輸入（線路）測量 大多數(shù)工業(yè)和重型商用變頻驅(qū)動器都采用三相輸入。較 小的驅(qū)動器可能使用單相線電壓。特別是在電動汽車和 其他電池供電的應(yīng)用中，驅(qū)動器通常采用直流供電。 IMDA 電源分析軟件支持所有這些配置（參見上面的“接 線配置”）。在 IMDA 測量包中，電能質(zhì)量測量組和諧 波測量組用于計算驅(qū)動器的功耗以及驅(qū)動器對配電系統(tǒng) 的預(yù)期影響。

電能質(zhì)量 電能質(zhì)量測量組包括表征驅(qū)動器功耗的測量。這些測量 也可以用于驅(qū)動器的輸出（請參閱下面的“輸出測量”）。 圖顯示了電氣分析部分中的電能質(zhì)量測量。選擇電 能質(zhì)量測量會生成相量圖、波形和測量標(biāo)識。圖中顯示 了已配置繞組的電能質(zhì)量能量和功率數(shù)學(xué)波形。功率波 形是使用數(shù)學(xué)算法將各相的電壓和電流波形相乘得出 的。

總結(jié)： 對三相電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行測量面臨著諸多挑戰(zhàn)，因為必須 進(jìn)行連接，波形非常復(fù)雜且數(shù)學(xué)運算量巨大。泰克 5/6 系列 MSO 示波器的 IMDA 軟件大幅簡化了這些測量， 為功率分析儀測量提供了高速采樣系統(tǒng)和實時示波器可 視化的優(yōu)勢。