变频器电流显示误差的原因

    由于变频器在电源侧采用不可控整流桥，中间直流回路安装有较大的滤波电容，导致变频器电源输入侧电流波形是输入电压波形峰值处带双尖峰的间断脉冲，电流脉冲宽度在负载较大时稍宽，负载小时很窄，这种畸变的电流波形含有大量的谐波，电流脉冲峰值比平均值大得多，这种畸变的电流的波形系数为电流脉冲宽度百分比的平方根，由于小型变频器在中间直流回路一般没有加装功率因数校正直流电抗器，有效值达到了平均值的2~3倍，而且呈非线性，负载较小时，有效值相对较平均值更大一些，为此造成变频系统的显示仪表不准确。

    1．电流表选型不正确

    检测变频器电流若采用42L6型整流式电流表，将产生电流表显示不正确的现象，原因是42L6型整流式电流表是按电流平均值原理来测量电流的，它是在测量50Hz完全正弦波时，按1.11倍的波形系数进行校正的，在50Hz完全正弦波或波形误差不是太大的情况下，能正确或基本上反映电流有效值的大小，对于变频器输入侧这种波形畸变的脉冲电流，将出现较大的误差，并且由于这种波形畸变的电流的有效值与平均值呈非线性，不同的电流段有不同的误差，在电路上采取相应的补偿校正措施比较困难。

    2．电流互感器本身存在的固有误差

    电流互感器本身的磁化电流等于一次侧磁化电流和二次侧磁化电流的矢量和，即

   I0W0=I1W1+I2W2    (11-1)

式中  I0W0-电流互感器磁化电流；

   I1W1-电流互感器一次绕组的磁化电流；

   I2W2-电流互感器二次绕组的磁化电流。

    主要与铁芯的导磁率有关。电流互感器电流误差△I的大小与其本身所需的磁化电流、一次电流的大小及高频下相对较大的漏磁通、磁滞损耗有关。电流互感器本身所需的磁化电流越大，电流误差△I也越大；电流互感器一次电流小得多时，电流误差△I会很大；电流互感器尺寸较大时，高频下的漏磁通、磁滞损耗会较大，电流误差△I也会变大。由于目前常用的如LMZ、LMZJ等型号的小变比单匝电流互感器外形尺寸大小、导磁用材料基本相同，当一次电流增大到额定电流附近时电流互感器本身的磁化电流和高频下的漏磁通、磁滞损耗是可以相对减小到一定程度，可使电流误差△I最小。若一次电流太小，正常运行时仅为额定值10%左右时，一次电流在铁芯中产生的磁化电流不足以维持电流互感器本身的磁化电流。另外，变频器电源侧含有的高次谐波使电流互感器的漏磁通、磁滞损耗也相对较大，反映到二次侧的电流就很小，这样在电流互感器二次负载并不大的情况下电流互感器的变比误差会很大。

    3．控制电缆的容抗使电流表数值降低

    为了缩短变频器与电动机之间的动力电缆长度，变频器一般设置在距离电动机不远的地方，相对来说控制电缆也不是太长，但是变频器电源输入侧的电流中含有大量高次谐波，控制电缆本身有一定的电容量，对于高次谐波来说，控制电缆的容抗相对比较小，反映到电流互感器二次回路中的部分高效次谐波没有通过电流表，而直接通过了控制电缆电容返回了电源侧，实际通过电流表的电流减小了，这一点主要表现在变频器柜上电流表和现场控制箱上电流表指示值相差较大。