跟着操控技能的开展,电压、电流的调制信号得到更广泛的使用。假如信号带有较高的谐波含量,传统的有功功率丈量办法将难以准确丈量,本文依据功率分析仪的有功功率丈量原理,结合在变频器范畴的丈量使用进行简略介绍。
一、最常用的有功功率丈量办法
1、相位法
经过相位丈量电路丈量电压、电流的相位差,再依据正弦电路有功功率核算公式P=UIcosφ核算出有功功率。
因为有功功率核算公式P=UIcosφ是在正弦电路技能上推导出来的,该办法只适用于正弦电路的有功功率丈量。
别的,因为相位丈量电路一般选用过零检测法,而交流电零点邻近不可避免会有必定的毛刺,因而,相位丈量精度较低。在低功率因数下的功率丈量准确度亦较低。
2、模拟乘法器法
选用模拟乘法器获取电压、电流的乘积,得到瞬时功率,再用固定的时刻对瞬时功率进行积分,即可取得瞬时功率的平均值,也便是有功功率。该办法适用恣意波形电量的有功功率丈量。
二、功率分析仪的首要作业原理
以功率分析仪PA8000为例,丈量的基本原理如下:
功率分析仪采样电流和电压信号
功率分析仪的每个丈量通道,对输入的电流或许电压信号进行采样,对采样得到的数据依照特定公式核算得到成果。
其间u(n)为更新周期内收集的电压信号数据(瞬时数据),i(n)为更新周期内收集的电流信号数据(瞬时数据),u(n)和i(n)为同一时刻的采样数据。
三、有功功率的丈量办法在变频器的使用
变频器的主电路一般为“交—直—交”组成,在整流回路中接有大%&&&&&%,输入电流的波形不是正弦波;在逆变输出回路中,输出电压信号时受PWM载波信号调整的波形,即输入输出都不是规范的正弦波,有较多的高次谐波含量。
变频器典型的输入测波形如下:
对输入测得有功率,传统的核算公式为:
P=Urms*Irms*cosφ
其间P为有功功率;Urms为电压有用值;Irms为电流有用值;φ为电压电流夹角。
可是,变频器的输入电流含有高次谐波,很难丈量出相位角,PA8000功率分析仪选用数字选用办法,即模拟乘法器法,对指定的有用周期内获取的瞬时电压、电流的乘积,再用固定的时刻对瞬时功率进行积分,即可取得瞬时功率的平均值,也便是有功功率,如下图:
相同,对变频器的输出侧,电压是频率可调的载波信号,含有较多的高次谐波,如下图: