但是變頻器輸出為PWM波，諧波含量豐富，變頻器輸出諧波主要集中在載波頻率整倍數(shù)附近，而低次諧波一般較小。當(dāng)載波頻率較高時，諧波頻率也高。若變頻器的載波頻率為fs，基波頻率為f1，變頻器輸出諧波主要集中在ks*fs±k1*f1。其中ks=1，2，3，4，5，6，7...k1=1，2，4，5，7...變頻器輸出諧波集中在載波頻率整倍數(shù)附近，ks越大，相應(yīng)的諧波越小，對于一般測量，分析到6倍開關(guān)頻率就足夠了。

比如當(dāng)fs=3kHz，f1=50Hz，其諧波主要集中在3kHz（1倍fs）、6kHz（2倍fs）、9kHz（3倍fs）、12kHz（4倍fs）、15kHz（5倍fs）、18kHz（6倍fs）附近，也就是說，諧波主要集中在60次，120次、180次、240次、300次、360次附近，若采用40次的電力諧波分析儀，分析結(jié)果沒有實(shí)際意義。

3、低基波頻率測量要求

變頻器輸出基波及諧波等測試均基于傅里葉變換，保證傅里葉變換精度的一個主要條件就是整周期截斷，也就是說，參與傅里葉變換的數(shù)據(jù)應(yīng)該是整數(shù)個信號周期對應(yīng)的數(shù)據(jù)。目前市面上大部分測量儀器做不到這一點(diǎn)，其后果是測量數(shù)據(jù)波動大，測量精度無法保障。

另外，由于變頻器輸出諧波頻率較高，被測信號帶寬較寬，根據(jù)采樣定理，要求采樣頻率高于信號帶寬的兩倍。若信號帶寬為50kHz，采樣頻率必須高于100kHz。假設(shè)基波頻率為1Hz，這樣，在整周期截斷的要求下，至少分析1S（一個信號周期）的數(shù)據(jù)，而1S的數(shù)據(jù)量為100k點(diǎn)，即傅里葉變換的點(diǎn)數(shù)為100k點(diǎn)。一般測量儀器的處理器無法處理這么大量的數(shù)據(jù)，運(yùn)算速度也跟不上，因此，實(shí)際測量中往往通過降低采樣頻率來減少傅里葉變換點(diǎn)數(shù)，而降低采樣頻率之后，為了不違背采樣定理，只能在被測信號輸入側(cè)加抗混疊濾波器，這樣一來，傅里葉變換可以正常進(jìn)行，基波可以準(zhǔn)確獲取，但是，被測信號的高次諧波被抑制了，不能滿足變頻器輸出諧波測量的需要。

四、變頻器試驗(yàn)臺方案

本方案采用兩臺同規(guī)格型號變頻高速異步電機(jī)對拖的方式形成被試變頻器的能量回饋型負(fù)載，被試變頻器拖動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于試驗(yàn)所需要的工況下，陪試電機(jī)由陪試變頻器（并網(wǎng)逆變器）加載，陪試變頻器為轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速可控的四象限變頻器，能量回饋交流電網(wǎng)。

主電量測試系統(tǒng)采用一套湖南銀河電氣有限公司研制的WP4000-6變頻功率分析儀。該系統(tǒng)由一臺WP4000變頻功率分析儀及6臺SP381201C變頻功率傳感器構(gòu)成。6臺SP38120C變頻功率傳感器分布于被試變頻器輸入、輸出側(cè)，同步高速采集電量數(shù)據(jù)，并通過高速光纖總線無損傳輸?shù)轿挥诓僮髋_的WP4000分析儀。傳感器采用定制測量柜安裝，測量柜兼具接線箱功能，每個測量柜安裝3臺傳感器。WP4000分析儀嵌入式或臺式擺置于操作臺。輔助測量系統(tǒng)，如溫度、轉(zhuǎn)速等測量采用銀河電氣的分布式測試系統(tǒng)完成，由485總線傳輸至操作臺的試驗(yàn)上位機(jī)，同時上位機(jī)通過定制開發(fā)的試驗(yàn)軟件結(jié)合PLC控制系統(tǒng)可自動化完成整個試驗(yàn)流程，并出具試驗(yàn)報表。

五、變頻器試驗(yàn)臺方案特點(diǎn)

SP系列變頻功率傳感器采用前端數(shù)字化技術(shù)，將被測對象在測量前端直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再通過高速光纖傳輸至分析儀端，切斷了傳導(dǎo)干擾的途徑，減少了引入誤差的環(huán)節(jié)，極大的提高的整個測試系統(tǒng)的EMC電磁兼容性能，特別適用于復(fù)雜電磁環(huán)境下的變頻電量高精度測量。

WP4000變頻功率分析儀通過FPGA控制各個功率單元同步采樣時鐘，達(dá)到多通道同步采集，保證輸入、輸出功率同步測量，從而保證了效率的準(zhǔn)確測量。

WP4000變頻功率分析儀最高250KHz采樣率，100KHz帶寬，諧波模式測量（基波有效值測量）范圍需覆蓋0.1Hz～400Hz，低頻段能夠穩(wěn)定讀數(shù)，配置上位機(jī)軟件最高可分析至2000次諧波，且電壓、電流相對誤差不低于0.2%。