客戶行業與需求
工業電機驅動系統研發企業,專注于變頻調速系統(VFD)設計與生產,致力于提升電機效率、降低能耗與溫升。
核心測試需求
為優化電機驅動算法、降低電機溫升,并嚴格滿足IEC 61800-3諧波標準,需對變頻調速系統輸出電流諧波進行高精度測量:
電流范圍:覆蓋 - 100A 峰值,適配重載啟動、制動等瞬態工況
帶寬性能:開關頻率 20kHz–50kHz,要求帶寬≥300kHz、上升時間≤100ns,精準捕捉高頻電流尖峰和諧波
測量精度:直流 / 交流精度≤±1%,相位誤差≤3°,保證功率損耗計算準確設備兼容:無縫對接現有Keysight Infiniium S 系列示波器
安全易用:非接觸式測量,不破壞原電路,支持快速拆裝

測試系統配置方案
1、 核心測量設備
PK-2877 高頻電流互感器(2 套)
峰值電流:100A(完美覆蓋滿載測試)
上升時間:100ns(對應帶寬約 3.5MHz,遠超 300kHz 要求)
高頻帶寬:3dB 帶寬 200MHz,可捕捉 EMI 高頻諧波
輸出比:1V/A(100A 峰值對應 100V 輸出)
瞬態特性:跌落 0.1%/μs,大電流瞬態線性度優異
長期穩定:有效值 2.5A,滿足持續測試需求
低損耗:磁芯 L/f=0.0025,高頻測量精度更高

2、示波器系統
主機:Keysight Infiniium S-Series DSOX3104T
帶寬:1GHz(無測量瓶頸)
采樣率:5GSa/s(還原瞬態細節)
通道:4 通道(同步測電流、電壓)
選配:功率分析選件(直接輸出諧波分析結果)
3、輔助設備
高壓差分探頭:(PRBTEK PKDV5701,1 套,100:1 衰減適配 100V 信號,高帶寬高抗擾,完美匹配互感器高頻特性)
測試平臺:客戶定制 100A 工業電機測試臺
安全防護:CAT III 1000V 絕緣工具與防護裝備

系統搭建與配置
安裝:將 PK-2877 互感器套在變頻系統輸出端電機電纜上,保證垂直耦合
接線:互感器輸出經高壓差分探頭接入示波器通道 1、2(差分輸入)
參數設置:采樣率 5GSa/s,存儲深度 100Mpts,開啟功率分析功能
標準測試方法
1、穩態測試:100A 滿載運行,記錄電流波形,用示波器功率分析模塊解析諧波成分。
2、瞬態測試:模擬電機啟動、制動工況,記錄電流瞬態波形,分析上升時間、跌落特性。
3、精度驗證:用 Fluke 5520A 高精度電流源注入標準電流,對比測量值與標準值,計算誤差。

實測結果(全部達標)
諧波合規:100A 滿載下,5 次諧波 - 35dBm、7 次諧波 - 45dBm,滿足 IEC 61800-3 Class A 限值
瞬態優異:啟動上升時間 90ns,跌落 0.09%/μs,優于設計指標
精度超高:0–100A 全范圍誤差≤±0.9%,相位誤差≤2.8°,滿足高精度功率測量要求
方案總結
本方案采用PRBTEK PK-2877 高頻電流互感器,成功實現 100A 工業電機驅動電流諧波的精準測量。系統配置合理、兼容現有設備、測試數據可靠,為客戶優化電機驅動算法、提升產品性能提供了堅實支撐。
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西安普科電子科技有限公司(PRBTEK)專注示波器測試附件研發、生產、銷售,自研產品涵蓋高壓差分探頭、電流探頭、高壓探頭、無源探頭、羅氏線圈、電流互感器、射頻測試線纜及各類測試附件,可適配各大品牌示波器,廣泛應用于電源、逆變器、電機驅動、航空電子等領域。
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