变频调速电机电参数综合测试仪                                                                                  浙江大学电气工程学院 

 

- 2 - 

摘要：本设计是在基于 DSP56F805EVM 板的基础上而完成的，包括 DSP56F805EVM 板部

分、变频电机部分、电机驱动与控制部分、电机电参数测量部分、键盘与显示部分及与上
位机的通信部分。软件是在基于 CodeWarrior5.1 的基础上用 C 而编制的，充分利用了软件
本身所带的一些库函数。本设计研制的变频调速电机电参数综合测试仪是集电压表、电流
表、功率表、频谱分析仪于一体，可以测量多种频率的电机电参数综合测试仪。并通过 FFT
变换进行频谱分析，可以求出谐波分量、基波分量，同时利用变频电机本身的一些原理，
对电机的一些参数进行估计，如电机转速、电机转矩等，从而对变频调速电机的性能进行
评价与估价。同时利用 PCMaster 的功能对所需的电参数加以显示，如频谱图等。 

 
 
关键词：DSP56F805、FFT 变换、电参数、测试仪、变频调速电机 

 

 

一、  引言 

 
随着电力电子技术的发展,交流电机的变频调速已逐步取代了传统的变极调速、电磁调

速和调压调速系统,被广泛应用于矿产、钢铁、运输、纺织、风机、水泵及空调家电等领域,
其控制性能及经济性能都已接近甚至超过直流电机调速系统.然而，交流变额器输出的电压
和电流中既有按调速要求输出的低频率基波分量，又含有开关引起的很多高次谐波，在对系
统电参数如电机效率、用功功率、无功功率、功率因数、谐波含量等重要技术指标进行综合
测试、评价时，一般的测试仪器难以准确测量，而现阶段测变频调速输出电压、电流特别是
功率的专用数字测量仪器的价格十分昂贵，非一般的工业应用单位所能承受。因此研究开发
一种通用的、低成本的工业使用宽带数字电压、电流、功率、谐波分析的测量仪器成为我国
进一步完善发展变频电机及其控制系统的迫切要求。 

本系统硬件基于DSP56F805EVM板的而展开设计。包括DSP56F805EVM板部分、电机的驱动

电路部分、电机电参数测量部分、显示和键盘部分。软件基于CodeWarrior、PCMaster的基
础上而编制的。设计的目标为一种新型的多功能具有良好用户界面的变频调速电机电参数测
试与分析仪。 

 
 

二、  参数计算理论基础 

 
变频调速电机电参数综合测试仪可用来测量变频调速电机中电路中的电流、电压、频率、

有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电压谐波失真度、电流谐波失真度、转速、转
矩等电机电参数。为了衡量交流电做功的平均效果。工程实际中采用有效值的形式来表示。
有效值是根据周期电流的热效应与一个恒定直流电流的热效应进行比较后定义的。在工业现
场，各种交流电机、变压器等电气设备铭牌上所标示的电压、电流的数值都是指它们的有效
值，在国标中有效值的计算是通过相应的有关连续瞬态值计算而得到。各参数的计算理论依
据及具体计算方法如下所述。 

2.1 基于交流采样的基本电参数的计算