Что такое анализатор мощности: принципиальная схема и его работа

Анализатор мощности это инструмент, используемый для контроля качества электроэнергии. Скорость передачи электричества в электрической цепи известна как электрическая мощность. Электрическая мощность измеряется в ваттах - джоулях в секунду в единицах S.I. Существуют различные способы получения энергии. В мощность мы используем в наших домах обычно производятся электрическими генераторы и поставляются в дома, предприятия по электросети. Эту задачу решает электроэнергетика. Нежелательное изменение качества электроэнергии может привести к поломке или повреждению чувствительного оборудования. Следовательно, очень важно часто контролировать качество электроэнергии.

Что такое анализатор мощности?

Анализатор мощности, также известный как анализатор качества электроэнергии, - это оборудование, используемое для контроля качества электроэнергии в устройствах. Под качеством электроэнергии обычно понимается совместимость между источником питания / электроэнергии и подключенной нагрузкой, чтобы нагрузка могла нормально функционировать. При низком качестве электроэнергии нагрузка может выйти из строя или выйти из строя. Есть много причин плохого качества электроэнергии.

Напряжение, частота сигнала и форма волны являются факторами, которые используются для измерения качества электроэнергии. Когда величина мощности имеет постоянное напряжение питания, которое остается в заданных пределах, а его частота переменного тока стабильна и близка к номинальному значению с плавной кривой напряжения, это считается хорошим качеством электроэнергии.

Качество электроэнергии может изменяться из-за перебоев в работе, изменения величины напряжения, Переходные токи, повышение гармоник в питании переменного тока. Для поиска и устранения неисправностей, связанных с качеством электроэнергии, анализатор мощности помогает в калибровке и устранении таких проблем, как провалы напряжения, выбросы, гармоники, несимметрия и т. Д., Наблюдаемые в электроэнергии.

Принципиальная электрическая схема

Чтобы понять, как работает анализатор мощности, давайте посмотрим на его схему.

Принципиальная схема анализатора мощности

Типичный анализатор мощности состоит из двух изолированных каналов для ввода напряжения и тока. Вход напряжения имеет аттенюатор, а вход тока имеет встроенный токовый шунт. Эти входные данные подвергаются выборке, и эти выборочные данные анализируются высокоскоростным Цифровая обработка сигналов единица. Он также содержит FPGA устройство для взаимодействия со всеми другими устройствами. Предусмотрен отдельный ЦП, который принимает входные данные от DSP для отображения результатов, их сохранения и передачи по беспроводным каналам.

Подключение анализатора мощности

В электроэнергетике энергия вырабатывается генератором энергии. Затем эта мощность передается по линиям электропередачи, распределяется по этой сети и достигает счетчиков электроэнергии, находящихся рядом с конечным пользователем. Для эффективного мониторинга мощности в сети анализаторы мощности устанавливаются в трех важных местах - главном, распределительном щите, вторичном щите.

Руки - Этот этап состоит из устройств с высокой производительностью, требующих точности для мониторинга. Используемые на этом этапе анализаторы мощности должны иметь дополнительные функции.

Распределительные щиты - Анализаторы мощности на этом этапе предназначены для регистрации электрических параметров и выдачи аварийных сигналов при обнаружении каких-либо аномалий.

вторичные коммутаторы - Эти анализаторы мощности предназначены для мониторинга и регистрации данных нагрузок, подключенных к концу линий передачи. Они предоставляют полную информацию о состоянии и потребляемой мощности каждой нагрузки.

Есть два метода измерения электрических параметров. Измерение постоянного тока - для этого типа измерения цепь должна быть разомкнутой. Косвенное измерение тока - здесь трансформатор тока К проводу подключается зажим для измерения силы тока. В зависимости от области применения существуют различные типы анализаторов мощности для различных приложений.

Для задач технического обслуживания и проверки предпочтительны анализаторы мощности с зажимами. Они не требуют дополнительных подключений. Анализатор трехфазной мощности имеет три зажима для одновременного измерения входов.

Если измерительный ток находится в пределах максимального номинального входного тока анализатора мощности, токоведущий кабель может быть напрямую подключен к входу анализатора мощности. Если измеряемый ток превышает номинальные входные пределы, то используется внешний трансформатор тока для преобразования тока в сигнал напряжения или тока, чтобы анализатор мощности мог измерять его напрямую.

Принцип работы анализатора мощности

Анализаторы мощности используются для измерения качества электроэнергии в Цепи переменного тока (AC) или системы постоянного тока (DC). Для измерения качества электроэнергии в цепях переменного тока используются различные схемы.

Современные анализаторы мощности портативны и могут передавать информацию с помощью беспроводной среды. Каждый канал анализатора состоит из переключателя на внутренний или внешний аттенюатор для напряжения и срабатывания в случае тока. За ним следует буфер с высоким импедансом, серия каскадов усиления и Аналого-цифровой преобразователь .

Цифровой сигнальный процессор управляет усилением и аналого-цифровым преобразованием обрабатываемого входа. На передней панели имеется переключатель автоматического обнуления для обеспечения точности постоянного тока.

Этот анализатор мощности может измерять различные параметры, такие как Вт, ВА, ВАр, коэффициент мощности, фаза, истинное среднеквадратичное значение, основные гармоники, TIF, импеданс, скачок напряжения и т. Д. Всей работой анализатора мощности можно управлять с помощью последовательного интерфейса, LAN или интерфейс GPIB.

Используемый здесь токовый шунт дает очень широкую полосу пропускания с минимальным фазовым сдвигом. Аттенюатор напряжения помогает получить отклик с широкой полосой пропускания, который соответствует отклику токового шунта. Здесь оба канала откалиброваны в цифровом виде, что устраняет необходимость в каких-либо физических настройках.

Обычно измерение истинного электрического сигнала RMS Период времени считается важнейшей задачей любого измерителя. Это измерение становится сложной задачей при применении к сигналам переменного тока.

Когда дело доходит до сигналов переменного тока для расчета истинного среднеквадратичного значения формы сигнала переменного тока, необходимо рассчитать среднее значение по циклу частоты переменного тока. Это называется основной частотой цепи.

Анализаторы мощности переменного тока отображают выходной сигнал в виде аналогового сигнала. Здесь используется встроенный осциллограф для отображения выходного сигнала. В случае анализаторов мощности постоянного тока для отображения цифровых цифр используется дисплей.

Расширенный анализатор мощности

Помимо измерений мощности, инновационный анализатор мощности может предоставить информацию о различных других факторах. Эти передовые анализаторы мощности часто используются для измерения значений механической энергии, таких как крутящий момент и скорость. Они считаются критическими факторами в производственных приложениях.

Это дает данные для измерения производительности и эффективности электромеханических систем. Некоторые из дополнительных расчетов, выполняемых усовершенствованными анализаторами мощности:

1. Отображение эффективности.
2. Быстрое преобразование вперед.
3. Гармонический анализ .
4. Фундаментальная сила.
5. Значения RMS.
6. Космические векторы и ток DQ, и
7. Полярные диаграммы и симметричные компоненты.

Измерения анализатора мощности

В зависимости от производителя и модели анализатор мощности может выполнять различные измерения. Но некоторые из типичных измерений, которые должен рассчитывать каждый анализатор мощности, - это напряжение, ток, мощность, пиковые параметры напряжения, средние параметры, среднеквадратичные значения, гармоники, фазы и т. Д. Современные анализаторы мощности часто имеют возможности для хранения данных и регистрации данных. Эти данные обычно хранятся на борту и могут быть загружены позже или отображены на экране.

Анализаторы мощности также могут передавать данные или обмениваться ими через Ethernet или USB с другими компьютерами для дальнейшего анализа.

Приложения

С увеличением использования электронных устройств и повышенной чувствительности электрических нагрузок измерение качества электроэнергии стало важной задачей. Вот некоторые из других приложений для анализатора мощности:

1. Чтобы определить электрические проблемы.
2. Запишите общую стоимость потребленной электроэнергии.
3. Для получения информации о различных электрических переменных в режиме реального времени для достижения максимальной энергоэффективности.
4. Для контроля и уменьшения ненужного использования энергии.
5. Точные измерения мощности для анализа приводов с регулируемой скоростью.
6. Измерьте эффективность и качество электроэнергии Драйверы светодиодов .
7. Анализ мощности в режиме ожидания с помощью программного обеспечения.

Коммунальные предприятия, подстанции, электроэнергетика содержат различные трансформаторы, генераторы и электрические распределительные сети. Для поддержания идеального функционирования таких систем необходимо оборудование для регулярного мониторинга и поиска и устранения неисправностей, такое как анализаторы мощности. Просто подключите инструмент, просмотрите статус в числовом или графическом виде, зарегистрируйте данные и поделитесь с другими системами для дальнейшего анализа.

Электрические проблемы, с которыми сталкиваются производители, могут привести к снижению производительности и производительности машины, а также к увеличению затрат на электроэнергию. В таких случаях хороший анализатор мощности может помочь легко выявить, интерпретировать и диагностировать проблему. Какой тип анализатора мощности используется на вторичных распределительных щитах?