如何地评价电机的能耗和效率?

　　电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。电机的应用十分广泛，据统计分析，目前我国总能耗的50%都属于电机能耗，尤其在工业领域，电机能耗更占据总能耗的60%以上。
　　
　　事实上，自08年起，政府就将电机系统节能列入国家节能工程之一，在全国掀起电机节能热潮。包括工业、航天、农业、家电、水利、国防等各个电机生产和应用领域都对电机节能提出了新的要求。那么问题来了：我们该如何地评价一款电机的能耗和效率呢?
　　
　　变频电机时代的测试新挑战
　　
　　随着电机控制技术的发展和用户对电机节能的要求，很多电机都引入了变频调速的功能，实现不同工况下的节能运行。但由于电机变频调速的实现是通过变频器输出PWM信号来驱动和控制电机的，该PWM信号的载波频率可达几十kHz，需要用高采样率、高带宽的功率测量仪器才可以实现电机的输入功耗测量。
　　
　　传统的电机测试系统——测功机，是通过电参数测试仪来测量电机的的输入电压、电流、功率的，采样率非常低(一般在20kS/s左右)。根据采样定理：采样率>被测信号zui高频率2倍，测功机无法正确测量高频PWM信号的能量。
　　
　　PWM信号测量，高采样率是关键
　　
　　在实际应用中，我们为了保证采集信号的准确性，一般会用被测信号zui高频率5~10倍以上的采样率去进行信号采集。据此，致远电子基于PA系列功率分析仪的强大设计架构，在保证测量精度的前提下，推出新型高采样率功率分析仪PA5000，为变频电机测试提供了的解决方案。
　　
　　PA5000功率分析仪具备2MS/s采样率，5MHz带宽，可对变频器输出的PWM信号进行采集，实现变频电机的输入功耗测量与分析。
　　
　　效率测量，同步是关键
　　
　　PA5000不单解决了变频电机输入功耗的测试难题，同时也对电机效率测量树立了新的测量标准。传统测功机对电机的输入电功率、输出机械功率是用两种不同的仪器测量的，无法在时间上实现同步测量。因此当电机的输入和输出工况高速变化时，两者的测量结果之间存在时间同步误差，令效率测试结果偏离真实值。而PA5000功率分析仪内部整合了电机转速、扭矩测量模块，可以实现电机的输入电功率、输出机械功率同步测量，同步误差低至10ns，在电机工况快速变化时，也能确保效率测试结果的真实性。