变频电量变送器

变频电量是指用于传输功率的，并且满足下述条件之一的交流电量：

信号频谱仅包含一种频率成分，而频率不局限于工频的交流电信号。

信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。

变频电量包括 电压、 电流、 谐波以及电压电流引出的 有功功率、 无功功率、 视在功率、有功电能、无功电能等。

图中所示为变频电量变送器的通用框图，依据所采用的技术，图中列出的所有部件并非均不可缺少。图中的变送器测量一路电压和一路电流信号，通常，该电压和电流信号的乘积为被测回路的功率。本标准规定的变频电量变送器可以是如图中所示的测量一路电压、电流及对应功率的变频功率变送器，或测量单路或多路电压的变频电压变送器，或测量单路或多路电流的变频电流变送器。

依据变频电量变送器的输出信号类型，可以分为模拟量输出变频电量变送器和数字量输出变频电量变送器。其中，模拟量输出变频电量变送器，依据输出电压或电流信号，又可以分为电压输出型变频电量变送器和电流输出型变频电量变送器。

依据被测信号类型，可以分为变频电压变送器、变频电流变送器和变频功率变送器。其中，变频功率变送器被测量通常包含一路电压信号和一路电流信号，输出信息包含：电压、电流、功率、频率、功率因数、谐波等等。

其测量对象变频电量定义如下：

1、信号频谱仅包含一种频率成分，而频率不局限于工频的交流电信号。 　　2、信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。 　　变频电量包括电压、电流以及电压电流引出的 有功功率、 无功功率、 视在功率、有功电能、无功电能等。

其主要特征包括：

1、幅值变化范围大，可以从几伏变化到几万伏，从几安变化到几千安。

2、基波频率变化范围宽，基波频率可以从0.1Hz甚至更低变化到400Hz甚至更高。

3、相位变化范围宽， 功率因数可以在-1~1间任意变化。

4、往往是非正弦、高畸变，谐波含量丰富。

此处列出部分分析方法供参考：

右图为两电平变频器的输出信号波形：

两电平变频器的输出电流波形及电压波形

电流波形接近正弦波，电压波形为PWM波，图中较高的毛刺为过冲电压，缩短电缆，增加dv/dt滤波器等可以降低或消除过冲电压。

PWM波低次谐波含量较少，谐波主要集中在载波频率整数倍附近。

变频器的基波频率记为fs；变频器的载波频率记为fc；

那么，N=fc/fs就是载波频率比。

对于SPWM调制的三相变频器中，当N为整数时，不含N-2次以下的谐波。

假设fs=50z，fc=2kHz，则N=40，变频器输出不含38次以下的谐波。

且谐波频率为kfc±mfs，其中ks=1,2,3,4,5,6,7....k1=1,2,4,5,7...

一般而言，变频器的负载是电机，电机为感性负载，可以较好的抑制高次谐波，因此，理论上，变频器的载波频率比越高，变频器的输出电流的谐波含量越少。