PWM調制技術下的陰影：諧波

　　PWM調制技術可以說是電機行業的一項革命，它彌補了傳統異步電機和直流電機無法控制運行工況的短板，避免出現“大牛拉小車”的情況而造成的能源浪費。像應用非常廣泛的“變頻器+電機”的驅動系統組合，相較于直接使用異步電機的方案，能節約30%以上的能源，因此廣泛應用于風機、泵類等工業設備領域。

　　但PWM調制作為變頻器的核心技術，它存在一個問題：隨著用戶對變頻器效率提升的要求，目前變頻器的PWM調制載波頻率從現在的幾KHz到上百KHz，在往更高的頻率在發展，大量使用IGBT管等開關技術的同時不可避免的讓諧波問題越發的嚴重。

　　而這些由變頻器在PWM調制時所產生的諧波電流、電壓，會導致電機的供電波形畸變，讓其運行在非正弦的電壓、電流下，引起電機的定子銅耗、轉子銅耗或鋁耗、鐵耗和附加損耗的增加。這些損耗都會導致電機的額外發熱，并使電機的效率降低，輸出功率減少，造成一定能能源浪費。像普通的三相異步電動機，若使用變頻器的非正弦信號進行供電，一般溫升會增加10%~20%左右。

　　因此對于變頻器廠家來說，變頻器的輸出諧波是一個必須關注的項目。尤其雖然變頻電機系統應用的日漸成熟，越來越多的電機廠家開始自發地研究設計配套電機的變頻驅動器，那么其在研發過程中，就必須在電機運行時對變頻器進行諧波分析。

　　過去電機的性能測試基本上都是在測功機上進行的，通過對電機進行加機械負載的方式來模擬實際工況，采集電機的運行參數。變頻器的諧波分析其實也一樣道理，需要讓變頻器的負載電機運行在加載情況下，實時使用諧波分析設備(如功率分析儀)對電機的輸入信號進行數據采集，這樣測量出來的諧波測試結果才具備參數價值。

　　因此對于當前的變頻電機設計者來說，一款整合了諧波分析儀的電機測功系統是比較完美的測試解決方案，即能進行常規的電機特性曲線等性能分析，又能對變頻器進行諧波分析處理。廣州致遠電子的MPT電機測試系統就是這類解決方案的一個典型例子，它內置了致遠自行設計的MDA電機分析儀，具備功率分析儀的所有分析功能，即可作為測功系統中的數據采集終端(采集電壓、電流、轉速、扭矩等參數)，又提供對變頻器的輸出信號進行諧波分析、不平衡度分析等功能。