電機驅(qū)動系統(tǒng)是將電能轉(zhuǎn)換為機械能的動力心臟，小到風(fēng)扇、空調(diào)，大到船舶、飛機都離不開電機，如此重要的部件出現(xiàn)了異常該如何定位與分析呢？本文將帶您深入了解。

電機需求現(xiàn)狀分析

電機需求的激增首先體現(xiàn)在無人機上。近年來，隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)的成熟、電子與無線電控制技術(shù)的改進、多旋翼無人機結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，無人機行業(yè)進入快速發(fā)展階段。目前，無人機已經(jīng)成為商業(yè)、政府和消費應(yīng)用的重要工具，廣泛應(yīng)用于建筑、石油、農(nóng)業(yè)以及公用事業(yè)領(lǐng)域。電機作為無人機運行的核心，其需求量也是隨之上升。

對電機系統(tǒng)需求的增長在純電動汽車上體現(xiàn)同樣明顯：以電動機代替燃油機，由電機驅(qū)動而無需自動變速箱。相對于自動變速箱，電機結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、運行可靠，甚至被視為中國在新能源汽車行業(yè)實現(xiàn)汽車工業(yè)“彎道超車”的希望領(lǐng)域之一。伴隨著電動汽車占有率的上升，驅(qū)動電機的需求量也與日俱增。

電機常見問題

發(fā)電機過熱：如定子電壓過高，鐵損增大；負荷電流過大，功率因數(shù)太低，使轉(zhuǎn)子勵磁電流增大，造成電機發(fā)熱；

發(fā)電機的三相負荷電流不平衡：如果三相不平衡，則可能引起電機轉(zhuǎn)速不均勻、電機發(fā)熱、控制設(shè)備紊亂、跳閘；

電機堵轉(zhuǎn)：由于電機負載過大、拖動的機械故障、軸承損壞掃膛等原因引起的電動機無法啟動或停止轉(zhuǎn)動；

諧波干擾：高次諧波含量過高，可能會使得系統(tǒng)中伺服電機產(chǎn)生脈動，交流電機產(chǎn)生振動，運行噪音增大、設(shè)備發(fā)熱，造成電機損壞；

啟動異常：電機無法正常啟動，需數(shù)次才能啟動成功或短時間啟動后便停止工作；

缺相：三相電機若缺少一相動力電，會造成電機轉(zhuǎn)不起來，電機短路造成電機發(fā)熱量過大，燒壞電機等惡性事故。

如果從電力系統(tǒng)的角度進行分類，可以發(fā)現(xiàn)諧波與三相不平衡是引發(fā)電機異常的最重要的兩個因素，因此我們需要針對這兩項分別進行分析與定位。

電機異常分析與解決

諧波

諧波與電機的關(guān)系

電機系統(tǒng)中變頻器的輸出信號作為電機的輸入，變頻器的輸出電流含有大量高次諧波。高次諧波含量過高，可能會使得系統(tǒng)中伺服電機產(chǎn)生脈動，交流電機產(chǎn)生振動，運行噪音增大、設(shè)備發(fā)熱，造成電機損壞。因此須對電機輸入電流信號進行諧波分析。

諧波

致遠電子解決方案

PA系列功率分析儀采用PLL倍頻技術(shù)，實現(xiàn)速度更快、動態(tài)范圍更廣的諧波測量，在諧波模式下實現(xiàn)電壓、電流基波、功率、相位、諧波成分和總諧波失真因數(shù)（THD）的精確測量。

PA功率分析儀最高可測量輸入信號基頻的500次諧波，滿足各類電機對輸入信號的諧波測量需求。

三相不平衡度

電機輸入三相不平衡的危害

三相電機輸入電壓信號，須滿足一定的平衡度，如果三相不平衡，則可能引起電機轉(zhuǎn)速不均勻、電機發(fā)熱、控制設(shè)備紊亂、跳閘、零線電流過大等現(xiàn)象，嚴重會造成電機損壞。

三相不平衡度

致遠電子解決方案

PA功率分析儀支持矢量圖測試功能，可以在向量圖內(nèi)直觀地觀測接線組的電壓、電流相位角。同時提供三相不平衡度、相位差等參數(shù)的同步數(shù)值顯示，滿足對電機輸入信號的三相不平衡度準確測量的需求。

總結(jié)

致遠電子研發(fā)生產(chǎn)的PA系列功率分析儀，其測量精度最高達0.01%，可以滿足高精度測量要求；帶寬高達5MHz，支持電壓電流的相位校準，非常適合用于高次諧波干擾測試；PA系列功率分析儀最多支持7通道數(shù)據(jù)同步采集，最高可實現(xiàn)三相輸入+三相輸出+電機信號的同時測量。目前已經(jīng)成功應(yīng)用在諸多電機測試環(huán)境當中。

編輯：jq