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功率分析儀知識(shí)分享——引起測量值不準(zhǔn)確的常見問題與解決方法!

來源:深圳市樂買宜電子有限公司   2022年10月19日 14:49  

最近收到小伙伴們的投稿的問題,對于功率分析儀提出的問題較多。今天分享的內(nèi)容是其常見問題與對應(yīng)的解決方法,一起來學(xué)習(xí)下吧!




常見問題1

功率分析儀的電壓、電流的測量值無顯示或者不正確


通常出現(xiàn)這種問題,一般是由于三種情況產(chǎn)生的。分別如下所示:


01
參數(shù)出現(xiàn)“---OL---”,沒有讀數(shù)

產(chǎn)生原因:
該現(xiàn)象是過載值的提示,提示我們當(dāng)下采用的電壓或是電流量程檔位與實(shí)際輸入不一致,應(yīng)要對量程進(jìn)行調(diào)整。


解決方法:
把電壓/電流量程設(shè)定為更高量程檔或是自動(dòng)量程檔。
電流輸出型的電流傳感器:在變比全部可以換算成***A:1A。二次側(cè)輸出是電流時(shí),全部是電流輸出型的電流傳感器,比例設(shè)置在Scaling里。
電壓輸出型的電流傳感器:在變比全部可以換算成***mV:1A。二次側(cè)輸出是電壓時(shí),全部是電壓輸出型的電流傳感器,比例設(shè)置在Ext Sensor里。


Ext Sensor.png


02
電壓/電流有讀數(shù),可是讀數(shù)相對于正常測量值相差數(shù)倍

產(chǎn)生原因:
假設(shè)大家在測量過程中采用了電壓/電流傳感器,對于該情況最大的可能是傳感器的比例設(shè)置是否正確或是啟用了比例功能的原因。


解決方法:
電流輸出型的電流傳感器:在變比全部可以換算成***A:1A。二次側(cè)輸出是電流時(shí),全部是電流輸出型的電流傳感器,比例設(shè)置在Scaling里。
電壓輸出型的電流傳感器:在變比全部可以換算成***mV:1A。二次側(cè)輸出是電壓時(shí),全部是電壓輸出型的電流傳感器,比例設(shè)置在Ext Sensor里。

1666161452172226.png



03
電壓/電流有讀數(shù),可是讀數(shù)卻顯示不正確

產(chǎn)生原因:
1、接線不牢固或是接線錯(cuò)誤。
2、電流傳感器采用的供電電源比較混雜進(jìn)而產(chǎn)生了電流測量中加入了大量雜波。
3、數(shù)據(jù)更新周期小于信號(hào)頻率周期
4、用萬用表測量值與功率分析儀測量值進(jìn)行對比。


解決方法:
1、確認(rèn)接線是否牢固,且接線正確(注意電壓、電流不要接錯(cuò))。
2、電流傳感器采用了正確合理的供電電源(例如WT1800E的PD2供電選件,CTPS700供電盒,WT5000的760903電流傳感器供電模塊),進(jìn)而避免了因?yàn)楣╇婋娫磶淼恼`差。
3、確保數(shù)據(jù)更新周期大于信號(hào)頻率。
4、通常的萬用表都是應(yīng)用在工頻電壓測量,也有少部分可以測稍微高頻的萬用表,由于功率分析儀基本上都是寬頻的測量儀器。測量值對比于萬用表可能會(huì)更大。因此在使用錢要先清楚的知道的儀器,之后才能夠進(jìn)行正確的對比測試。



常見問題2

功率分析儀的電壓、電流的測量值都正確,但是功率值不正確


對于出現(xiàn)這種問題,解決方法與原因如下所示:


01
可能的原因與解決辦法1

產(chǎn)生原因:
接線方式設(shè)置與實(shí)際不一致,查看變比中功率倍數(shù)SF是否設(shè)置正確.


解決方法:
把接線方式設(shè)定成正確的接線方式,功率倍數(shù)SF在一般情況下默認(rèn)為1。


功率倍數(shù)SF.png


02
可能的原因與解決辦法2

產(chǎn)生原因:
接線的方式錯(cuò)誤,沒有依據(jù)接線圖完成正確的接線,特別是3P3W(3V3A)的接法。


解決方法:
依據(jù)所選擇的接線方式完成正確的接線,例如3P3W(3V3A)的接線中,首先要確定好U、V、W三相,之后確認(rèn)電壓的接線是否按照接線圖上UW、VW、UV進(jìn)行連接,電流同樣是相應(yīng)的U、V、W三相電流,同時(shí)要注意三個(gè)電流傳感器的流向需要注意保持一致,按照箭頭指示從源到負(fù)載的流向。


3P3W(3V3A)的接線.png


03
可能的原因與解決辦法3

產(chǎn)生原因:
理解上的偏差,卻認(rèn)為測試結(jié)果是錯(cuò)誤的。


解決方法:
在常規(guī)三相四線制(3P4W)的測試中,三相系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)單相功率近乎相同,總功率等于三相功率之和,但是在3P3W(3V3A)的三相系統(tǒng)測試中,大家將發(fā)現(xiàn)三個(gè)單相的功率卻是不相同的,并且功率值可能還會(huì)有正負(fù),在此都是正常的,在3V3A這種接線方式中,大家要看的是三相系統(tǒng)總的功率是否正確的,而且在3V3A的接線系統(tǒng)中總功率PΣ=P1+P2。


總功率.png


常見問題3
諧波測試結(jié)果不顯示或者顯示不正確


對于出現(xiàn)這種問題,解決方法與原因如下所示:

    

01
可能的原因與解決辦法1

產(chǎn)生原因:
不同的功率分析儀對信號(hào)進(jìn)行諧波分析的能力都是不同的,因此要清楚所使用的功率分析儀可以測量的基波頻率范圍,因?yàn)橐坏┍粶y信號(hào)基波頻率超出了儀器能夠測量的范圍數(shù)據(jù)將不會(huì)顯示。


解決方法:
正確了解所使用的儀器的性能參數(shù)。



02
可能的原因與解決辦法2

產(chǎn)生原因:
PLL源的選擇可能不正確。


解決方法:
合理選擇PLL源。PLL源盡可能的選擇接近正弦波的波形。同時(shí)可打開頻率濾波器來完成此功能,并且保障PLL源通道的量程是否設(shè)置在合理范圍內(nèi)。


PLL源.png


03
可能的原因與解決辦法3

產(chǎn)生原因:
數(shù)據(jù)更新周期設(shè)置不正確。


解決方法:
數(shù)據(jù)更新周期盡可能設(shè)置合理。諧波分析中一般大家需要10周波或是12周波的時(shí)間窗,例如50Hz頻率的波形,大家可以將數(shù)據(jù)更新周期設(shè)定成500ms或是1s。


諧波分析.png


04
可能的原因與解決辦法4

產(chǎn)生原因:
FFT運(yùn)算過程中發(fā)生了混疊現(xiàn)象。


解決方法:
打開線路濾波器當(dāng)做諧波測量的抗混疊濾波器


混疊現(xiàn)象:
在對重復(fù)波形進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換且進(jìn)行FFT運(yùn)算時(shí),頻率超過采樣率一半以上的高頻成分將被檢測為低頻成分,該現(xiàn)象被稱為混疊現(xiàn)象?;殳B將引起測量值誤差增加同時(shí)會(huì)影響到各諧波上相位角測量不正確等問題,抗混疊濾波器用于防止混疊并且消除與諧波測量無關(guān)的高頻成分。

混疊現(xiàn)象.png


常見問題4
效率測試大于1的情況或者波動(dòng)比較劇烈的情況出現(xiàn)


01
可能的原因與解決辦法1

產(chǎn)生原因:
電壓、電流傳感器挑選的不合理。


解決方法:
在挑選電壓與電流傳感器時(shí),主要考慮傳感器的量程、帶寬和精度,盡量的挑選高精度高帶寬的傳感器,同時(shí)使用量程和被測值盡可能接近的傳感器才可以實(shí)現(xiàn)精確的測量。


傳感器.png


02
可能的原因與解決辦法2

產(chǎn)生原因:
數(shù)據(jù)更新率的選擇過快。


解決方法:
假設(shè)遇到效率波動(dòng)較為劇烈的情況,在此可以將數(shù)據(jù)更新率調(diào)長,增加數(shù)據(jù)運(yùn)算的時(shí)間,如此一來測試的數(shù)據(jù)會(huì)相對更加穩(wěn)定。


03
可能的原因與解決辦法3

產(chǎn)生原因:
干擾信號(hào)進(jìn)入測量值或是線路濾波器的設(shè)置的不合理。


解決方法:
線路濾波器是一個(gè)會(huì)影響測量幅值的濾波器,因此在選擇的時(shí)候需要更加謹(jǐn)慎,一般情況下設(shè)置的線路濾波器應(yīng)該覆蓋載波頻率與高次諧波的測量范圍。


04
可能的原因與解決辦法4

產(chǎn)生原因:
電流傳感器供電電源的選擇不合理。


解決方法:
供電電源對電流傳感器進(jìn)行測量存在很大的影響,特別是在一些正常效率達(dá)到99%或是更高的場合,該影響顯示的就更強(qiáng)了,在這些場合盡可能選用原廠的電流傳感器供電模塊進(jìn)行供電。


05
可能的原因與解決辦法5

產(chǎn)生原因:
機(jī)械效率大于1的大部分可能是電功率和機(jī)械功率采集不同步而產(chǎn)生的。


解決方法:
機(jī)械效率大于1時(shí),主要考慮電機(jī)的電功率與機(jī)械功率是否同步采集,最好利用同一設(shè)備進(jìn)行采集,以此來保障時(shí)間同步。假設(shè)還有問題,則需分別去查找是電參數(shù)的測量問題還是扭矩轉(zhuǎn)速的測量問題,之后進(jìn)行逐一擊破。


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