高速电机测试平台（高速电机测功机）

高速变频电机是指转速超过10000r/min，通常为数万甚至数十万转。在电动汽车和分布式发电系统中具有广阔的应用前景。在高速和超高速运行下，电机的运行特性与常规电机有很大不同，对高速电机进行相关测试至关重要。

高速变频电机是指转速超过10000r/min，通常为数万甚至数十万转。电机输入基频范围达到1000Hz甚至更高，极数基本为2级。高速电机具有速度高、体积相对较小、功率密度高、效率高等显着优点。它们广泛应用于空调或冰箱的离心压缩机、储能飞轮、纺织、高速研磨机和许多其他应用。它们还用于电动汽车、配电系统等具有广阔的应用前景。在高速和超高速运行下，电机的运行特性与常规电机有很大不同，对高速电机进行相关测试至关重要。

高速电机测试内容

1、高速电机效率测试

高速电机功率密度高，但单位体积损耗也大。特别是转子的风磨损耗和涡流损耗是普通电机的几十倍。高速电机的效率可以通过电机的输入功率测量（包括电压、电流、功率、功率因数等）、输出测量（转速、扭矩、功率等）、励磁测量等获得。通过高速电机效率测试分析高速电机的相关损耗，是高速电机结构设计、改善机械特性、增加散热能力、降低损耗的关键。

2、高速电机供电系统监测

高速电机一般采用变频器供电，对供电系统的基频和谐波分量非常敏感。逆变器输出的电压波形为PWM波。除基波外，还含有大量为载波频率整数倍的高次谐波，会给高速电机带来高频附加损耗。因此，有必要对供电系统的运行状态和可靠性进行监测。这是非常有必要的。

高速电机测试关键要求：

1、为了准确获得电机的效率，需要保证电机输入电功率和电机输出轴功率严格同步测量。

2、必须满足逆变器输出的PWM波的基波电压、基波频率、谐波分析等测量需要。

3、传感器和测试仪器组成的测试系统整体精度必须达到0.2级。

4、由于高速电机在空载测试时功率因数低于0.2，因此测试系统的角差指标必须满足低功率因数条件下功率测量精度的要求。

5、高速电机测试现场的电磁环境一般比较复杂，测试系统必须具有较强的抗电磁干扰能力。

高速电机测试解决方案

本测试系统采用广州致远电子研发的PA8000功率分析仪。致远的PA系列功率分析仪可以进行多达6个功率输入的测量。通过测量逆变器输入输出的电功率和机械功率，可以准确评估逆变器的效率。驱动系统中电能与机械之间的转换功率。同时，通过详细的频谱分析和动态扭矩计算，PA功率分析仪可以精确测量变频器引起的开关损耗，并可以综合评估高频下的扭矩瞬变和谐波。

高速电机测试系统框图如下图所示。

本次测试使用PA8000功率分析仪具有行业标杆最高精度0.01%，完全满足高速电机测试需求；同时具有高采样率与宽带相结合的特点，可选择多通道的电机输入单元，采样率高达2MS/s，并且独家含有录波功能，可以完整的分析电机的启动波形，可用于测量电机起动与负载变化过程中的瞬时电压、电流、功率及相关的曲线波形，评估电机起动与负载变化特性，可帮助用户查找异常波形，定位错误细节。适用于科研与认证机构。