Co je to Power Analyzer: Schéma zapojení a jeho fungování

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Analyzátor výkonu je nástroj používaný ke sledování kvality energie. Rychlost přenosu elektřiny v elektrickém obvodu je známá jako elektrická energie. Elektrická energie se měří ve wattech - joulech za sekundu v jednotkách S.I. Existuje mnoho způsobů, jak generovat energii. The Napájení používáme v našich domovech se obvykle vyrábí elektricky generátory a dodávány do domácností a průmyslových odvětví prostřednictvím elektrické rozvodné sítě. Tento úkol plní elektroenergetický průmysl. Nežádoucí kolísání kvality energie může vést k poruše nebo poškození citlivého zařízení. Proto je zásadní často sledovat kvalitu energie.

Co je to Power Analyzer?

Analyzátor energie, známý také jako analyzátor kvality energie, je zařízení používané ke sledování kvality energie v zařízeních. Kvalita energie se obvykle chápe jako kompatibilita mezi napájecím / elektrickým zdrojem a zátěží zapojenou do zásuvky, aby zátěž mohla správně fungovat. Je-li kvalita napájení nízká, mohlo by dojít k poškození zátěže nebo k poruše funkce. Existuje mnoho příčin špatné kvality energie.




Napětí, frekvence signálu a tvar vlny jsou faktory uvažované pro měření kvality energie. Pokud má napájecí množství stálé napájecí napětí, které zůstává v předepsaných mezích, a jeho frekvence střídavého proudu je stálá a blízká jmenovité hodnotě s hladkou křivkou napětí, považuje se to za dobrou kvalitu energie.

Kvalita napájení se může lišit v důsledku přerušení provozu, kolísání velikosti napětí, Přechodné proudy, zvyšování harmonických ve střídavém proudu. Při řešení problémů s kvalitou energie pomáhá analyzátor napájení při kalibraci a eliminaci problémů, jako jsou poklesy napětí, bobtnání, harmonické kmity, nevyváženost atd ... viditelné v elektrické energii.



Kruhový diagram

Abychom porozuměli fungování výkonového analyzátoru, podívejme se na jeho obvod.

Schéma zapojení výkonového analyzátoru

Schéma zapojení výkonového analyzátoru

Typický analyzátor výkonu se skládá ze dvou izolovaných kanálů pro vstup napětí a proudu. Napěťový vstup má útlumový prvek a proudový vstup má zabudovaný směšovač proudu. Tyto vstupy jsou vzorkovány a tato vzorkovaná data jsou analyzována vysokou rychlostí Zpracování digitálních signálů jednotka. Obsahuje také FPGA jednotka k propojení všech ostatních jednotek. K dispozici je samostatný procesor, který bere vstup z DSP pro zobrazování výsledků, jejich ukládání a přenos přes bezdrátové kanály.


Připojení analyzátoru výkonu

V elektroenergetickém průmyslu se energie generuje v energetickém generátoru. Poté se tato energie přenáší na elektrická přenosová vedení, distribuuje se po této síti a dosahuje elektroměrů přítomných v blízkosti koncového uživatele. Pro efektivní monitorování napájení v síti jsou analyzátory výkonu instalovány na třech důležitých místech - hlavní, distribuční rozvaděče, sekundární rozvaděče.

Ruce - Tato fáze se skládá ze zařízení s vysokým výkonem, která vyžadují přesnost pro monitorování. Analyzátory výkonu používané v této fázi musí mít další funkce.

Distribuční rozvaděče - Analyzátory výkonu v této fázi se věnují registraci elektrických parametrů a hlášení alarmů, pokud se vyskytnou nějaké anomálie.

sekundární rozvaděče - Tyto analyzátory výkonu jsou určeny ke sledování a protokolování dat zátěží připojených ke konci přenosových vedení. Ty poskytují úplné informace o stavu a spotřebě energie každé zátěže.

Existují dvě metody měření elektrických parametrů. Měření stejnosměrného proudu - pro tento typ měřicího obvodu by měl být otevřený. Nepřímé měření proudu - zde transformátor napětí svorka je připojena k vodiči pro měření proudu. V závislosti na oblasti provozu existují různé typy výkonových analyzátorů pro různé aplikace.

Pro úkoly údržby a kontroly se dává přednost výkonovým analyzátorům se svorkami. Nevyžadují žádné další připojení. Třífázový analyzátor výkonu má tři svorky pro současné měření vstupů.

Pokud je měřicí proud v mezích maximálního jmenovitého vstupního proudu analyzátoru výkonu, lze kabel pro vedení proudu přímo připojit ke vstupu analyzátoru výkonu. Pokud měřicí proud překročí jmenovité vstupní limity, použije se externí transformátor proudu k převodu proudu na napěťový nebo proudový signál, aby jej mohl analyzátor výkonu měřit přímo.

Princip fungování analyzátoru výkonu

Analyzátory výkonu se používají k měření kvality energie v Obvody střídavého proudu (AC) nebo Systémy stejnosměrného proudu (DC). Pro měření kvality energie ve střídavých obvodech využívá odlišné úvahy o obvodu.

Moderní analyzátory výkonu jsou přenosné a mohou přenášet informace pomocí bezdrátového média. Každý kanál analyzátoru se skládá z přepínače buď na interní nebo externí atenuátor pro napětí a senzaci v případě proudu. Poté následuje vyrovnávací paměť s vysokou impedancí, řada stupňů zesílení a A / D převodník .

Procesor digitálního signálu řídí zisk a A / D převody zpracovaného vstupu. Na přední straně je k dispozici přepínač automatického nulování pro přesnost stejnosměrného proudu.

Tento analyzátor výkonu může měřit různé parametry, jako je W, VA, VAr, účiník, fáze, skutečné efektivní hodnoty, základní harmonické, TIF, impedance, přepětí atd. Celá operace analyzátoru výkonu může být řízena pomocí sériového rozhraní, LAN nebo rozhraní GPIB.

Zde použitý směšovač proudu poskytuje velmi širokou šířku pásma s minimálním fázovým posunem. Útlumový člen napětí pomáhá dosáhnout širokopásmové odezvy, která odpovídá aktuální odezvě bočníku. Zde jsou oba kanály digitálně kalibrovány, což eliminuje potřebu jakýchkoli fyzických úprav.

Měření elektrického signálu je obvykle pravdivé RMS časové období je považováno za zásadní úkol každého měřicího přístroje. Toto měření se stává komplikovaným úkolem při aplikaci na střídavé signály.

Pokud jde o střídavé signály pro výpočet skutečného RMS tvaru vlny AC, je třeba vypočítat průměrnou hodnotu napříč frekvenčním cyklem střídavého proudu. Tomu se říká základní frekvence obvodu.

Analyzátory střídavého výkonu zobrazují výstup jako analogový průběh. K zobrazení výstupu se zde používá zabudovaný osciloskop. V případě analyzátorů stejnosměrného napájení se k zobrazení digitálních číslic používá displej.

Pokročilý analyzátor výkonu

Kromě měření výkonu může inovativní analyzátor výkonu poskytnout informace o různých dalších faktorech. Tyto pokročilé analyzátory výkonu se často používají k měření hodnot mechanické energie, jako je točivý moment a rychlost. Ty jsou považovány za kritické faktory ve výrobních aplikacích.

To poskytuje data pro měření výkonu a účinnosti elektromechanických systémů. Některé z dalších výpočtů prováděných pokročilými analyzátory výkonu jsou:

  1. Mapování efektivity.
  2. Rychlá dopředná transformace.
  3. Harmonická analýza .
  4. Základní síla.
  5. Hodnoty RMS.
  6. Vesmírné vektory a proud DQ a
  7. Polární diagramy a symetrické komponenty.

Měření analyzátoru výkonu

V závislosti na výrobci a modelu může analyzátor výkonu provádět různá měření. Ale některá typická měření, která musí každý analyzátor výkonu vypočítat, jsou napětí, proud, výkon, špičkové parametry napětí, střední parametry, hodnoty RMS, harmonické, fáze atd. Moderní analyzátory výkonu často mají schopnost ukládat data a protokolovat data. Tato data jsou obvykle uložena na palubě a lze je stáhnout později nebo zobrazit na obrazovce.

Analyzátory výkonu také přicházejí s kapacitou komunikovat data nebo je sdílet přes ethernet nebo USB s jinými počítači pro další analýzu.

Aplikace

S nárůstem používání elektronických předmětů a zvýšenou citlivostí u elektricky ovládaných zátěží se měření kvality energie stalo důležitým úkolem. Některé z dalších aplikací pro analyzátor výkonu jsou následující:

  1. Identifikovat elektrické problémy.
  2. Zaznamenejte celkové náklady na spotřebovanou elektrickou energii.
  3. Získat informace o různých elektrických proměnných v reálném čase k dosažení maximální energetické účinnosti.
  4. Ovládat a snižovat zbytečné využití energie.
  5. Přesné měření výkonu pro analýzu motorového pohonu s proměnnými otáčkami.
  6. Změřte účinnost a kvalitu energie LED ovladače .
  7. Analýza pohotovostního režimu pomocí softwaru.

Veřejné služby, rozvodny, energetika obsahuje různé transformátory, generátory a elektrické rozvodné sítě. K udržení ideálního fungování těchto systémů jsou nezbytná pravidelná monitorovací a odstraňovací zařízení, jako jsou výkonové analyzátory. Jednoduše připojte nástroj, zobrazte stav numericky nebo graficky, zaznamenejte data a sdílejte s jinými systémy pro další analýzu.

Elektrické problémy, s nimiž se výrobci potýkají, mohou vést ke snížení produktivity a výkonu stroje spolu se zvýšenými náklady na elektřinu. V takových případech může dobrý analyzátor výkonu pomoci snadno zachytit, interpretovat a diagnostikovat problém. Jaký typ analyzátoru výkonu se používá na sekundárních rozvaděčích?