功率分析仪原理及应用_功率分析仪好不好_功率分析仪怎么样

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发布时间:15-08-24 15:49分类:技术文章 标签:功率分析仪
一、功率分析仪原理
传统的有功功率表通常针对工频或中频正弦波测量设计,因此只能满足正弦波电路的有功功率测量,在波形畸变较小的时候,可以获取与标称测量精度,当波形畸变增大时,测量误差增大,甚至丧失正常的测量功能。
功率分析仪是有功功率表的功能升级产品,一般具备下述功能:
1、具备功率表的基本功能:电压、电流真有效值和总有功功率的测量;
2、对功率表的基本功能的适用性进行扩展,使其能够测量正弦电路和非正弦电路的电压、电流真有效值和总有功功率。一般要求适应较宽的带宽和较宽的基波频率范围;
3、能够对非正弦电压、电流及功率包含的详细信息进入定性和定量的分析。
定性分析一般通过直观的时域分析法,时域分析法主要建立在实时波形的基础上。定量分析一般通过抽象但准确量化的频域分析法,频域分析法主要基于傅里叶变换。
图1为通用的功率分析仪原理框图。 二、功率分析仪分类 1、按仪器相数分类
目前市面上的功率分析仪大多在三相以上,四相和六相的较多,也有多达八相的。
2、按主要特性分类
按主要特性对功率分析仪分类,可分为:变频功率分析仪、宽频带功率分析仪、高精度功率分析仪、谐波功率分析仪、低功率因数功率分析仪等。
3、按被测设备相数分类
相数分主要是指功率分析仪的测量对象电机或变频器等电机驱动器时的称谓,电机驱动器相数由电机决定,按被测设备相数对功率分析仪分类,可分为:单相功率分析仪、两相功率分析仪、三相功率分析仪、五相功率分析仪、六相功率分析仪、十二相功率分析仪及十五相功率分析仪等。通常三相以上统称为多相功率分析仪。十二相、十五相功率分析仪一般是采用多台多相功率分析仪进行组合实现,一般要求功率分析仪具有主机同步功能。
三、功率分析仪用途
功率分析仪用途主要包括:舰船电力推进、装甲电力牵引、军用陀螺仪、电机、风机、水泵、风力发电、光伏发电、燃料电池、高铁动车、地铁城轨、电动汽车、变频器、特种变压器、荧光灯镇流器、LED照明等领域的等领域的产品检试验、能效评测及谐波分析。
之所以按照功率分析仪用途分类,是因为某些用途或应用对功率分析仪的功能或性能有特殊的要求,如:作为变频器功率分析仪用途时,一般要求具有较宽的带宽;作为电机功率分析仪或马达功率分析仪用途时,一般可同时测量电机轴功率;作为电力变频器功率分析仪用途时,一般要求在超低功率因数下实现功率的准确测量;作为开关电源功率分析仪用途时,一般要求能够测量高频直流纹波;作为太阳能/光伏功率分析仪用途时,一般要求能够在极宽的电压、电流范围内实现高精度测量并且换挡过程数据不丢失,以满足光伏电池的I-V特性测试需要;作为电动汽车功率分析仪用途时,一般要求具有较多的相数、交直流两用和较宽的准确(基波)频率测量范围;电源适配器或各类数码产品待机功耗分析仪要求准确测量毫安级甚至微安级的待机电流及功率等。

功率分析仪主要用来测量电机、变频器、变压器等功率转换装置的功率、效率等参量。被广泛用于混合动力电动汽车、电动车、太阳能发电、风力发电、变频器、变频电机和燃料电池等的功率计算和分析。部分分析仪,如WP4000变频功率分析仪,还具备实时波形、波形数据记录及谐波分析等功能。

发布时间:15-08-27 17:34分类:技术文章 标签:变频器
交流变频技术已经被范围内公认为当今*为理想的电气传动方案,它优异的调速性能、显著的节能效果、广泛的应用范围是传统调速方式无法比拟的。然而由于常用的变频器主电路一般为交-直-交电路组成,输入电路的波形为不规则的矩形波,而经过PWM调制的输出信号含有正弦波的基波和大量的各次谐波。因此,在变频器的测量在仪器的选择上与传统手段有别。那么变频器测量时,应当对变频器进行哪些方面的测量呢?而变频器测量时到底选择什么设备才能够使得测量试验更加高效而准确呢?
一 、变频器测量试验的测量内容
变频器的电气试验主要是测量变频器的输入、输出值,其中:
输入值包括额定输入电压、额定输入电流、输入功率、额定容量、有功功率、功率因数、相数、输入各次谐波、输入总失真度。
输出值包括*大额定输出电压、额定连续电流、额定功率、频率范围、过载能力(过载能力适用于额定的转速范围内)、输出各次谐波、输出总失真度、相数、输出相序。
以及在设计的频率范围内,各个频率下的效率。 二 、变频器测量试验的测量仪表
1、动铁式仪表
这种仪表测量的是有效值,它的值由固定线圈磁场与其内可动铁之间相互作用的电磁力所确定的偏转角度而确定。读数误差由动铁的磁饱和以及谐波对线圈内电感的影响引起。仪表精度一般是0.5级。
2、整流式仪表
交流电流经整流然后作用于动圈式直流表,按交流电流的有效值确定刻度,其有效值是由整流平均值乘以波形系数求出的。市场上可买到的该种仪表基本是用于测量正弦电流的,而正弦电流的波形系数是1/sqrt(2)=1.11,因此在测量非正弦电流的波形时,应该注意波形系数。典型的仪表精度是1.0级。
3、热电式仪表
温升与测量电流产生的热量成正比,这个温升被热电偶转换为直流电动力,其电流有效值由直流毫伏表指示。
4、电动式仪表
电流指示值具有均匀的刻度,其指针偏转角度等于两个线圈间的力,也*是它的驱动转矩(Im×IF×dT/dθ)电流IF是与负载串联的固定线圈内的电流;电流Im正比于动圈中的电压。典型精度为0.5级。
5、谐波分析仪/功率分析仪
输入信号经高速A/D采样,经过数字运算,将数据存储于缓冲存储器内,结果显示在屏幕上。可测量电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等,以及进行谐波分析,测量显示电压、电流、功率等的基波值和各次谐波值,并显示其曲线。
三、变频器测量试验仪表的选择
基于对变频器工作原理的认识,我们可以得知:一些传统的仪表一般不适合变频器的测量,用于变频器测量的仪表要求有较高的采样频率和较宽的带宽,并且要有较强的抗干扰能力,在瞬态测量中要具有较高的测量精度。

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功率分析仪与功率表的区别

概括的讲,功率分析仪是功率表的升级产品,包括了功率表的有功功率测量的功能,并且功能更强、适用面更广。功能上讲,功率表大多只能适用正弦电路的功率测量。即便是可以测量非正弦电路功率的功率表,也只能测量出电压、电流真有效值和总有功功率。在非正弦电功率测量的实际应用中,除了电压、电流真有效值和总有功功率之外,我们还希望了解电压、电流的基波有效值、总谐波含量、各次谐波的幅值、基波功率及各次谐波的功率。功率分析仪可以测量正弦和非正弦电路的有功功率,还可测量非正弦电路的基波功率和谐波功率。换言之,前者主要处理正弦信号,后者可以处理正弦和非正弦信号。或者说,前者对非正弦信号的处理功能较弱,只能观其大概(信号的真有效值和有功功率),后者可以通过频域分析了解信号的详细构造(谐波幅值和谐波功率)。频域分析的特点是准确但过于抽象,频域分析让我们对信号的内部构造和细节进行准确的量化,但不够直观!观测实时波形可以最快的速度形象地了解未知的复杂信号,建立感性认识,许多时候还可以利用观测的波形进行故障诊断或干扰排除,实时波形属于时域分析。基于上述需求,功率分析仪除了应该具备功率表的电压、电流有效值测量、总有功功率的测量之外,还应具备时域分析和频域分析两大功能。

功率分析仪排名

No1、WP4000变频功率分析仪上榜理由:WP4000变频功率分析仪是一个低调的品牌,以至于这个品牌已经发展了很多年还没有被人熟知,但是它的测量理念对于变频测量来说是最合适不过的。基于光纤的前端数字化技术可以解决变频测量中传输过程强大的电磁干扰;100μV~15kV电压、100μA~7kA电流的宽范围直接测量技术解决了多组传感器换挡的问题;系统精度、全局精度、相对精度的精度标称方法是完全站在用户角度做出的最真实的精度标称方法;就目前而言,WP4000变频功率分析仪在DC、0.1Hz~1500Hz的基波频率范围内,A型功率单元的系统精度可以达到0.05%rd,这也是其它功率分析仪无可比拟的。No2、Norma5000高精度功率分析仪上榜理由:福禄克作为一家全球知名的品牌,在电子测量行业有深厚的底蕴。福禄克收购瑞士LEM的D6000功率分析仪后推出Norma5000宽频功率分析仪。Norma5000高精度功率分析仪最高采样率1MHz(取决于功率模块,PP50、PP51为1MHz)领先于其它功率分析仪,在1000Hz以下基波频率测量范围精度可以达到0.05%rd+0.05%Fs(PP50、PP51、PP52、PP54)也是一个了不起的指标。相比之下,其人机界面不太符合国人,外观缺乏FLUKE正宗血统的坚固感。No3、WT3000高精度功率分析仪上榜理由:作为横河最高端的功率分析仪,
WT3000高精度功率分析仪曾经占据了高端功率分析仪市场的大部分市场份额。0.02%rd+0.04%Fs的基本功率精度确实让众多功率分析仪只能望其项背的,但是这个精度只是局限在工频(45Hz~66Hz)正弦波范围,其它频段精度有较为明显的下降。但是作为百年横河的高端机器,上榜是必须的。

功率分析仪原理

传统的有功功率表通常针对工频或中频正弦波测量设计,因此只能满足正弦波电路的有功功率测量,在波形畸变较小的时候,可以获取与标称测量精度,当波形畸变增大时,测量误差增大,甚至丧失正常的测量功能。功率分析仪是有功功率表的功能升级产品,一般具备下述功能:1、具备功率表的基本功能:电压、电流真有效值和总有功功率的测量;2、对功率表的基本功能的适用性进行扩展,使其能够测量正弦电路和非正弦电路的电压、电流真有效值和总有功功率。一般要求适应较宽的带宽和较宽的基波频率范围;3、能够对非正弦电压、电流及功率包含的详细信息进入定性和定量的分析。定性分析一般通过直观的时域分析法,时域分析法主要建立在实时波形的基础上。定量分析一般通过抽象但准确量化的频域分析法,频域分析法主要基于傅里叶变换。

功率分析仪应用

对于频率偏离工频较大、电压或电流有明显畸变的场合,采用传统的互感器及功率计测量,往往不能保证测量的准确度,应该采用具有宽频带的、具有数字信号处理功能的功率分析仪及宽频带的,低角差的高精度电压、电流传感器组成的系统进行测量。1、电机能效评测对于以混合动力汽车等为代表的高效马达的开发,能准确测量马达的功率、效率和变流器的谐波。2、新能源测量功率调节器的输入直流功率、输出交流功率以及符合PWM波谐波分布特点的谐波分析、总谐波畸变率计算等。通过直流、交流功率计算,能同时测量耗电和发电功率,准确评价其能效。3、变频器测试通过变频电量传感器,能在现场简单地进行变频器输入测和变频器输出测的功率测量,并进行符合PWM波谐波分布特点的谐波分析。变频器主电路结构一般为“交—直—交”,在整流回路中接有大电容,输入电流为脉冲式充电电流,在逆变输出回路中输出电压信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形。因此,在测量仪器的选择上与传统的测量有所不同。面对变频器含有大量谐波、高畸变或是非工频的电量,采用传统的仪表对其进行测量会产生较大的误差,甚至出现测量结果完全错误的情况,准确的测量方法是采用带FFT功能的仪器。4、变压器测试变压器空载试验时,其电流波形畸变率大,整流变压器的输入电流畸变率大,这些高畸变率的电流,含有丰富的高次谐波,其能效评测试验应当采用宽频带的传感器及功率分析仪进行准确测量。

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