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由于 PWM波形中含有大量的高次諧波，因此，在變頻器的輸入輸出均不符合標(biāo)準(zhǔn)的正弦波形，采用常規(guī)的功率分析儀和諧波分析方法會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。

一、采樣頻率不夠造成變頻器諧波分析誤差

在分析輸出波形時(shí)，首先要對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣。根據(jù)采樣定理，為了獲得信號(hào)的所有頻譜，采樣頻率fs必須大于信號(hào)最高頻率fm的兩倍(fs≥2fm)。當(dāng)fs<2fm時(shí)，最高頻率只能是fs/2，頻率高于fs/2的部分信號(hào)會(huì)重構(gòu)為頻率低于fs/2的混疊信號(hào)，造成頻譜混疊，誤差嚴(yán)重。

二、諧波分析誤差是由測(cè)量?jī)x器實(shí)際帶寬不足造成的。

為了避免混疊，一般功率分析儀的常見(jiàn)做法是增加抗混疊濾波器，限制信號(hào)帶寬，濾除輸出的PWM波中高于fs/2的信號(hào)。抗混疊濾波器的帶寬是分析儀的實(shí)際帶寬。這種先濾除諧波再分析諧波的方法，分析結(jié)果誤差很大，甚至可以說(shuō)分析結(jié)果是錯(cuò)誤的。

三、分析算法造成諧波分析誤差

目前大多數(shù)分析儀都是用FFT算法進(jìn)行諧波分析。利用快速傅立葉變換諧波分析，首先截取數(shù)據(jù)序列，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，最后通過(guò)快速傅立葉變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻域離散化。根據(jù) FFT的特點(diǎn)，要求截取的數(shù)據(jù)序列必須包含一個(gè)整周期信號(hào)，數(shù)據(jù)序列中的采樣點(diǎn)數(shù)必須是2的n次方。實(shí)際上，用于快速傅立葉變換的信號(hào)周期是最后檢測(cè)到的信號(hào)周期。因?yàn)檩敵龅男盘?hào)周期不完全穩(wěn)定，必然會(huì)產(chǎn)生誤差。根據(jù) FFT的要求， FFT算法的局限性是非常明顯的：如果從信號(hào)中截取的數(shù)據(jù)序列不是整數(shù)個(gè)信號(hào)周期，就會(huì)產(chǎn)生頻譜泄漏和嚴(yán)重的誤差。

利用FFT諧波分析時(shí)，頻譜泄漏影響了諧波分析的測(cè)量精度，而導(dǎo)致頻譜泄漏的最根本原因是采樣中周期同步的誤差。應(yīng)對(duì)頻譜泄漏現(xiàn)象，分析儀的一般方法是利用窗函數(shù)來(lái)處理，這種方法只是一定程度的抑制譜泄漏，可以說(shuō)會(huì)帶來(lái)新的誤差。

四、測(cè)量精度造成諧波分析誤差

諧波分析是以電信號(hào)的測(cè)量為基礎(chǔ)的，功率分析儀測(cè)量電信號(hào)產(chǎn)生的誤差必然會(huì)導(dǎo)致分析結(jié)果的誤差。為了減少測(cè)量誤差對(duì)諧波分析的影響，選擇真正高精度的功率分析儀是關(guān)鍵。

五、計(jì)算誤差

將電信號(hào)采樣為數(shù)字信號(hào)后，由功率分析儀進(jìn)行處理，根據(jù)公式計(jì)算出有效值、平均值、功率、總諧波畸變和諧波系數(shù)等相關(guān)參數(shù)。

六、選擇合適的功率分析儀

針對(duì)諧波分析中誤差的來(lái)源，可以對(duì)功率分析儀提出以下幾點(diǎn)要求：

（1）采樣頻率應(yīng)足夠高，滿(mǎn)足諧波分析的要求，不低于200kHz。

（2）寬帶應(yīng)該是變頻開(kāi)關(guān)頻率的6倍以上，帶寬不應(yīng)該小于100 kHz。

（3）諧波分析算法采用dft算法，對(duì)數(shù)據(jù)序列的整個(gè)周期特點(diǎn)沒(méi)有要求。

（4）有較強(qiáng)的硬件支持，滿(mǎn)足了 DFT算法對(duì)運(yùn)算速度、計(jì)算量要求。

（5）采用誤差參考條件明確的高精度功率分析儀，參考條件包括實(shí)際使用條件。