在线式变频器输出电力信号测量的技术

变频器是用于控制三相异步电机转速的基本设备，目前的变频器一般采用PWM波形调制技术，其输出波形是频率6KH z~20KHz的脉宽调制的矩形波，其电压大小基本正比于矩形波的占空比，而该PWM波形在通过电机绕组后，由于电机绕组呈现感性，相当于一个低通滤波器，其电流波形基本呈正弦波的特点，这就为变频器的输出测量带来很大的困扰，2种不同类型的波形如何测量有效值，功率值，功率因数等，是一个困扰很多客户的问题。
这样的波形是不是不需要测量了，仅仅通过变频器的输入端测量就可以了呢，回答是否定的，变频器的输入端通过一个大的滤波电容后，导致输入和输出之间有了很大的滞后，而且，变频器在不同的功率点损耗不一致，很难通过变频器的输入功率去推算变频器的输出功率。
而使用变频器的场合越来越多，变频器的输出测量成了困扰很多客户的问题。
理论上讲，可以通过远远高于信号载波频率的采样率去采样电压和电流数据，通过数字信号处理的算法，进行运算。这样的方法其一是成本高，运算量大，其二，变频器的载波频率随着电力电子器件的发展，其载波频率一直在提高，也许可以适应目前载波频率的测量技术无法满足以后的需要。
20KHZ的载波因为其为矩形波，按照19倍谐波计算，其带宽达到380KHZ，采样率至少要760khz，一般需要1.52M的采样率，而且要6个通道同时采样，这需要一个专业的DSP处理器，复杂的运算，而且两种不同类型的波形计算和相位补偿也是很大的问题。