Analyzátor výkonu je nástroj používaný na sledovanie kvality energie. Rýchlosť prenosu elektriny v elektrickom obvode je známa ako elektrická energia. Elektrická energia sa meria vo wattoch - jouloch za sekundu v jednotkách S.I. Na výrobu energie existuje veľa spôsobov. The moc používame v našich domácnostiach sa zvyčajne vyrába elektricky generátory a dodávané do domácností a priemyselných odvetví prostredníctvom elektrickej siete. Túto úlohu plní odvetvie elektrickej energie. Nežiaduce zmeny kvality energie môžu viesť k poruche alebo poškodeniu citlivého zariadenia. Preto je veľmi dôležité často monitorovať kvalitu energie.
Čo je analyzátor napájania?
Analyzátor energie, tiež známy ako analyzátor kvality energie, je zariadenie používané na sledovanie kvality energie v zariadeniach. Za kvalitu energie sa zvyčajne chápe kompatibilita medzi zdrojom napájania / elektriny a záťažou pripojenou k elektrickej sieti, aby záťaž mohla správne fungovať. Ak je kvalita napájania nízka, záťaž sa môže poškodiť alebo môže zlyhať. Existuje veľa príčin zlej kvality energie.
Napätie, frekvencia signálu a priebeh sú faktory považované za faktory merajúce kvalitu energie. Ak má množstvo energie stále napájacie napätie, ktoré zostáva v predpísaných medziach, a jeho frekvencia striedavého prúdu je stabilná a blízka menovitej hodnote s hladkou krivkou napätia, považuje sa to za dobrú kvalitu energie.
Kvalita napájania sa môže líšiť v dôsledku prerušenia prevádzky, kolísania napätia, Prechodné prúdy, harmonické zvyšujúce sa v AC. Pri riešení problémov s kvalitou energie pomáha analyzátor napájania pri kalibrácii a eliminácii problémov, ako sú poklesy napätia, zväčšenie, harmonické kmity, nevyváženosť atď., Ktoré sa vyskytujú v elektrickej energii.
Schéma zapojenia
Aby sme pochopili fungovanie výkonového analyzátora, pozrime sa na jeho obvod.
Schéma zapojenia analyzátora napájania
Typický analyzátor výkonu pozostáva z dvoch izolovaných kanálov pre vstup napätia a prúdu. Napäťový vstup má útlmový člen a prúdový vstup má zabudovaný bočník prúdu. Tieto vstupy sa vzorkujú a tieto vzorkované údaje sa analyzujú vysokou rýchlosťou Digitálne spracovanie signálu jednotka. Obsahuje tiež FPGA jednotka na prepojenie so všetkými ostatnými jednotkami. Poskytuje sa samostatný procesor, ktorý odoberá vstup z DSP na zobrazovanie výsledkov, ich ukladanie a prenos cez bezdrôtové kanály.
Pripojenie analyzátora napájania
V elektroenergetickom priemysle sa energia vyrába v energetickom generátore. Potom sa táto energia prenáša na elektrické prenosové vedenia, distribuuje sa po tejto sieti a dosahuje sa k elektromerom prítomným v blízkosti koncového používateľa. Pre efektívne sledovanie výkonu v sieti sa analyzátory napájania inštalujú na troch dôležitých pozíciách - hlavný, distribučné rozvádzače, sekundárne rozvádzače.
Ruky - Táto fáza pozostáva zo zariadení s vysokým výkonom, ktoré si pri monitorovaní vyžadujú presnosť. Analyzátory výkonu použité v tejto fáze musia mať ďalšie funkcie.
Distribučné rozvádzače - Analyzátory výkonu v tejto fáze sú určené na registráciu elektrických parametrov a hlásenie alarmu, ak sa zistia nejaké anomálie.
sekundárne rozvádzače - Tieto analyzátory výkonu sú určené na sledovanie a zaznamenávanie údajov o záťažiach pripojených na koniec prenosových vedení. Poskytujú úplné informácie o stave a spotrebe energie každého nákladu.
Existujú dva spôsoby merania elektrických parametrov. Meranie jednosmerného prúdu - pre tento typ meracieho obvodu by mal byť otvorený. Nepriame meranie prúdu - tu prúdový transformátor svorka je pripojená k drôtu na meranie prúdu. V závislosti od oblasti činnosti existujú rôzne typy analyzátorov výkonu pre rôzne aplikácie.
Pre úlohy údržby a kontroly sa uprednostňujú výkonové analyzátory so svorkami. Tieto nevyžadujú žiadne ďalšie pripojenia. Trojfázový analyzátor výkonu má tri svorky na súčasné meranie vstupov.
Ak je merací prúd v medziach maximálneho menovitého vstupného prúdu analyzátora výkonu, môže byť kábel na vedenie prúdu priamo pripojený k vstupu analyzátora výkonu. Ak merací prúd prekročí menovité vstupné limity, použije sa externý prúdový transformátor na premenu prúdu na napäťový alebo prúdový signál, aby ho mohol analyzátor výkonu priamo merať.
Princíp činnosti analyzátora výkonu
Analyzátory výkonu sa používajú na meranie kvality energie v zariadeniach Obvody striedavého prúdu (AC) alebo Systémy jednosmerného prúdu (DC). Na meranie kvality energie v striedavých obvodoch sa používajú odlišné úvahy o obvodoch.
Moderné analyzátory výkonu sú prenosné a môžu prenášať informácie pomocou bezdrôtového média. Každý kanál analyzátora pozostáva z prepínača buď na interný alebo externý útlmový zosilňovač napätia a stunt v prípade prúdu. Potom nasleduje vyrovnávacia pamäť s vysokou impedanciou, séria stupňov zosilnenia a A / D prevodník .
Procesor digitálneho signálu riadi zisk a A / D prevody spracovaného vstupu. Vpredu je prepínač automatického vynulovania, ktorý zaisťuje presnosť jednosmerného prúdu.
Tento analyzátor výkonu dokáže merať rôzne parametre, ako napríklad W, VA, VAr, účinník, fáza, skutočné rms, základné harmonické, TIF, impedancia, rázové napätie atď. Celá činnosť analyzátora výkonu môže byť riadená pomocou sériového rozhrania, LAN alebo rozhranie GPIB.
Aktuálny bočník, ktorý sa tu používa, poskytuje veľmi veľkú šírku pásma s minimálnym fázovým posunom. Tlmič napätia pomáha dosiahnuť širokopásmovú odozvu, ktorá sa zhoduje s aktuálnou bočnou odozvou. Tu sú oba kanály digitálne kalibrované, čo eliminuje potrebu akýchkoľvek fyzických úprav.
Meranie elektrického signálu je zvyčajne pravdivé RMS časové obdobie sa považuje za rozhodujúcu úlohu každého meracieho prístroja. Keď sa toto meranie použije na striedavé signály, stane sa z neho komplikovaná úloha.
Pokiaľ ide o striedavé signály na výpočet skutočného RMS tvaru vlny AC, je potrebné vypočítať priemernú hodnotu v celom frekvenčnom cykle striedavého prúdu. Toto sa nazýva základná frekvencia obvodu.
Analyzátory striedavého prúdu zobrazujú výstup ako analógový priebeh. Na zobrazenie výstupu sa tu používa vstavaný osciloskop. V prípade analyzátorov jednosmerného prúdu sa na zobrazenie digitálnych číslic používa displej.
Pokročilý analyzátor napájania
Okrem meraní výkonu môže inovatívny analyzátor výkonu poskytovať informácie o rôznych ďalších faktoroch. Tieto pokročilé analyzátory výkonu sa často používajú na meranie hodnôt mechanickej energie, ako sú krútiaci moment a rýchlosť. Tieto sú považované za kritické faktory vo výrobných aplikáciách.
Toto poskytuje údaje na meranie výkonu a účinnosti elektromechanických systémov. Niektoré z ďalších výpočtov vykonaných pokročilými analyzátormi výkonu sú:
- Mapovanie efektívnosti.
- Rýchla transformácia dopredu.
- Harmonická analýza .
- Základná sila.
- RMS hodnoty.
- Vesmírne vektory a prúd DQ a
- Polárne diagramy a symetrické súčasti.
Merania analyzátora výkonu
V závislosti od výrobcu a modelu môže analyzátor výkonu vykonávať rôzne merania. Ale niektoré z typických meraní, ktoré musí každý analyzátor výkonu vypočítať, sú napätie, prúd, výkon, špičkové parametre napätia, stredné parametre, hodnoty RMS, harmonické, fáza atď. Moderné analyzátory výkonu často majú schopnosť ukladať údaje a zaznamenávať údaje. Tieto údaje sú zvyčajne uložené na palube a je možné ich stiahnuť neskôr alebo zobraziť na obrazovke.
Analyzátory napájania majú tiež kapacitu na komunikáciu s údajmi alebo ich zdieľanie cez ethernet alebo USB s inými počítačmi na účely ďalšej analýzy.
Aplikácie
S nárastom používania elektronických predmetov a zvýšenou citlivosťou na elektricky ovládané záťaže sa meranie kvality energie stalo dôležitou úlohou. Niektoré z ďalších aplikácií na analyzátor výkonu sú:
- Na identifikáciu elektrických problémov.
- Zaznamenajte si celkové náklady na spotrebovanú elektrickú energiu.
- Získať informácie o rôznych elektrických premenných v reálnom čase na dosiahnutie maximálnej energetickej účinnosti.
- Na kontrolu a zníženie zbytočného využívania energie.
- Presné merania výkonu pre analýzu motorového pohonu s premenlivými otáčkami.
- Zmerajte účinnosť a kvalitu energie LED ovládače .
- Analýza pohotovostného režimu pomocou softvéru.
Inžinierske siete, rozvodne, energetika obsahuje rôzne transformátory, generátory a elektrické distribučné siete. Na udržanie ideálneho fungovania týchto systémov sú potrebné zariadenia na pravidelné monitorovanie a odstraňovanie problémov, ako sú napríklad výkonové analyzátory. Jednoducho pripojte nástroj, zobrazte stav numericky alebo graficky, zaznamenajte údaje a zdieľajte ich s ďalšími systémami na ďalšiu analýzu.
Elektrické problémy, ktorým čelia výrobcovia, môžu viesť k nižšej produktivite a výkonu stroja spolu so zvýšenými nákladmi na elektrickú energiu. V takýchto prípadoch by dobrý analyzátor napájania mohol pomôcť problém ľahko zachytiť, interpretovať a diagnostikovať. Aký typ analyzátora výkonu sa používa na sekundárnych rozvádzačoch?
