對(duì)于今天的暖通 (HVAC) 技術(shù)人員來說，如果不使用真有效值測試工具，電氣問題的故障排查會(huì)變得更加困難。部分原因是由于包含功率半導(dǎo)體和整流器的新型固態(tài)可調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和加熱控制器的廣泛采用。這些負(fù)載被稱為是"非線性"的。非線性負(fù)載會(huì)以短脈沖而不是平穩(wěn)的正弦波來吸收電流，而感應(yīng)電機(jī)等線性負(fù)載是以正弦波來吸收電流的。電流波形對(duì)測試工具的讀數(shù)具有顯著的影響。

　　通常具有兩種類型的電氣測試工具："平均響應(yīng)有效值指示"型和"真有效值"型。平均響應(yīng)測試儀器可針對(duì)感應(yīng)電機(jī)、電阻加熱器和白熾燈等線性負(fù)載給出正確讀數(shù)。但當(dāng)負(fù)載是非線性時(shí)，平均響應(yīng)儀表在測量線路側(cè)電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生比真實(shí)值低 5% 到高達(dá) 40% 的讀數(shù)。

真有效值對(duì)于 HVAC 的意義

　　考慮復(fù)雜 HVAC 和制冷系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的所有問題。自然，不僅存在大量的電氣和機(jī)械問題，而且還存在著控制系統(tǒng)問題、空氣供應(yīng)平衡問題、壓縮機(jī)性能以及冷卻劑溫度與壓力、過熱、過冷以及對(duì)于空調(diào)和制冷性能起根本作用的空氣流動(dòng)之間的精細(xì)平衡等諸多方面的問題。 現(xiàn)在考慮這些問題中有多少涉及非線性負(fù)載。從本質(zhì)上說，任何在電源部分中包含半導(dǎo)體的控制器或系統(tǒng)都可被認(rèn)為是一個(gè)非線性負(fù)載。通常在對(duì) HVAC 設(shè)備故障進(jìn)行排查時(shí) 通常，在對(duì)因電氣問題引起的 HVAC 設(shè)備故障或另人討厭的脫扣進(jìn)行故障排除時(shí)，您的**本能就是要配電盤有斷路器脫扣或過載。但是，如果該電路上具有一個(gè)非線性負(fù)載，就需要使用一個(gè)真有效值測試工具來**測量真實(shí)負(fù)載電流以確定問題所在：電路發(fā)生了故障？電路過載？負(fù)載本身的問題？

HVAC 電氣測量受有效值影響

下面概括了需要使用一個(gè)真有效值測試工具的 HVAC 電氣測量。

• 測量供電側(cè)電流和電壓以及負(fù)載側(cè)電流和電壓
• 測量3相供電系統(tǒng)的電流和電壓相平衡
• 壓縮機(jī)電機(jī)的故障排除

壓縮機(jī)電機(jī)故障排除

　　壓縮機(jī)故障經(jīng)常由電氣故障引起。用于這種測量的*佳工具是一個(gè)真有效值鉗位表，或一個(gè)帶電流鉗附件的真有效值數(shù)字式萬用表。

1.在電氣測試之前，讓壓縮機(jī)冷卻下來。這會(huì)使設(shè)備恢復(fù)到其正常狀態(tài)。然后，拆下電氣端子蓋。 

2.在壓縮關(guān)閉的情況下檢查負(fù)載中心處的輸入電壓。輸入電壓過低會(huì)使電機(jī)吸收高于正常值的電流，并可能導(dǎo)致過熱和提前發(fā)生故障。輸入電壓過高會(huì)在電機(jī)起動(dòng)時(shí)引起過大的沖擊電流，同樣也導(dǎo)致提前發(fā)生故障。

3.在壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下檢查電機(jī)端子處的輸入電壓。真有效值電壓應(yīng)位于電機(jī)額定值的 10 % 范圍內(nèi)。

4.檢查運(yùn)轉(zhuǎn)電流。重負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)期間，讀數(shù)不應(yīng)超過廠商規(guī)定的滿負(fù)載額定電流。正常情況是負(fù)載條件下電流應(yīng)較低。過高的電流可能由短路或接地繞組、**電容器或有故障的繼電器或軸承疲勞引起。

由制冷系統(tǒng)問題引起的壓縮機(jī)電機(jī)故障的排除

　　壓縮機(jī)電氣問題經(jīng)常由機(jī)械系統(tǒng)故障或安裝及維修錯(cuò)誤所引起。壓縮機(jī)軸承可能會(huì)因潤滑不正確或返回壓縮機(jī)的機(jī)油不充分（主要由**的管道引起）而發(fā)生故障或被鎖住。為了診斷此問題，使用一個(gè)真有效值測試工具來測量壓縮機(jī)電流。電流讀數(shù)不應(yīng)超過廠商提供的滿負(fù)載額定值。磨損的軸承可引起比正常值高的電流讀數(shù)。

檢查壓縮機(jī)三相電機(jī)中的電壓失衡

　　三相電機(jī)中的電壓失衡會(huì)在電機(jī)繞組中產(chǎn)生很高的電流。

　　這些較高電流會(huì)產(chǎn)生可使性能下降并破壞繞組絕緣的附加熱量。10°C 的電機(jī)溫度上升會(huì)使電機(jī)壽命減半。

　　電壓失衡通常由在壓縮機(jī)所在的相同的電路上增加單相負(fù)載引起，雖然有時(shí)部件故障是罪魁禍?zhǔn)住Ｈ嚯姍C(jī)的電壓失衡不應(yīng)超過 1%。否則的負(fù)載容量將會(huì)下降。使用以下公式來計(jì)算電壓失衡：

% 電壓失衡 = 100 x（與平均值的*大偏差）/（平均電壓）

　　例如，假設(shè)真有效值電壓為 449、470 和 462，平均電壓為 460。與平均值的*大偏差為 11 V。電壓失衡百分?jǐn)?shù)為 100 x 11/460 = 2.39 %。結(jié)果表明，存在電壓失衡問題。電機(jī)與負(fù)載越接近，它所具有的儲(chǔ)備功率就越少，對(duì)電機(jī)的電源電壓進(jìn)行定期檢查就變得更為重要。

檢查壓縮機(jī)三相電機(jī)中的電流失衡

　　為獲得**結(jié)果，使用一個(gè)真有效值鉗位表或帶有一個(gè)電流鉗附件的真有效值數(shù)字式萬用表來測量電流。測量壓縮機(jī)三相電機(jī)上的電流的目的是確保不超過電機(jī)銘牌上標(biāo)明的滿負(fù)載額定值，并檢查所有三相是否都處于平衡狀態(tài)。不平衡電流可由相間的電壓失衡、短路的電機(jī)繞組和一個(gè)高阻接頭所引起。請(qǐng)使用與上面相同的公式來計(jì)算電流失衡，將公式中的電壓用電流代替。三相電機(jī)的*大電流失衡通常為 8 % 至 10 %。1 % 的電壓失衡將會(huì)引起 8 % 的電流失衡。

什么是真有效值？

"RMS""root-mean-square"（均方根）。

　　它來源于用于計(jì)算任意 AC 波形的有效值（或發(fā)熱值）的一個(gè)數(shù)學(xué)公式。在電氣術(shù)語中，ac rms值等同于特定波形（電壓或電流）的 dc 發(fā)熱值。例如，



　　如果電爐中的電阻發(fā)熱元件在 240 V ac rms 下的額定發(fā)熱量為 15 kW，則如果施加 240 V dc 電壓而不是 ac 電壓，就會(huì)得到相同的熱量。從測量的角度來說，rms 值等于正弦波峰值的 0.707 倍。 Vrms = Vpeak x .707

例如，如果一個(gè) ac 電壓源的正峰值為 165 V，則：
Vrms = Vpeak x .707
Vrms = 165 x .707
Vrms = 116.655 V

　　熔斷器、母排、導(dǎo)線和斷路器的熱元件等部件都以有效值 (rms) 電流來標(biāo)明額定值，因?yàn)樗鼈兊闹飨拗谱饔门c熱量耗散有關(guān)。如果我們想檢查一個(gè)電路有無過載，則需要測量 rms 電流，并將測量值與有關(guān)部件的額定值進(jìn)行比較。

　　真有效值萬用表和其它測試工具可**響應(yīng) ac 電壓值而不管波形是線性還是非線性。 如果一個(gè)測試工具被標(biāo)明可響應(yīng)真有效值，這意味著該工具的內(nèi)部電路會(huì)根據(jù) rms 公式來計(jì)算發(fā)熱值。這種方法可給出正確的發(fā)熱值，而不管電流波形如何。

　　平均響應(yīng) rms 值指示工具沒有真有效值電路。它們使用一種簡捷方法來找到 rms 值。這些儀表可捕獲 ac 波形經(jīng)過整流的平均值，并將數(shù)值乘以 1.1 以計(jì)算出 rms 值。

　　換言之，它們所顯示的值不是一個(gè)真實(shí)值，而是一個(gè)基于波形的假設(shè)計(jì)算出來的值。平均響應(yīng)方法適用于純粹正弦波，但在波形因可調(diào)速驅(qū)動(dòng)器或計(jì)算機(jī)而發(fā)生波形失真時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致高達(dá) 40 % 的較大讀數(shù)誤差。下表給出了兩種不同類型儀表響應(yīng)不同波形的方式的一些示例。

　　在今天的高技術(shù) HVAC 環(huán)境中，*好的方法是僅選擇和使用真有效值測試工具以獲得*佳結(jié)果。

平均響應(yīng)型鉗形表與真有效值型鉗形表的比較