从地球环境保护的视点动身,和功率丈量相关的需求及等待越来越大。太阳能发电和电动车(EV)的推行、以及智慧型电网的设想等办法都将促进功率计的功用和功用的开展。本文特别将EV用马达和变频器的功率丈量为例,经过日置电机针对支撑高效操控体系的研制而开发的“功率剖析仪3390”,来介绍近期功率计相关的意向和丈量需求。
在高度地球环境保护、避免温室效应削减二氧化碳的机遇中,功率丈量相关需求和期望十分激烈。在新能源中,太阳能发电、风力、生物、原子能发电、燃料电池的需求添加。节能设备中,冷暖空调设备和工厂产线用的变频器马达、空调、冰箱、洗衣机方面,也针对节能和高效施行了一些改进作业。别的,EV和电池相关的需求也成上涨趋势。一起,三相马达和变频器的高效化成为燃眉之急。
功率丈量的多样化和丈量规模的扩展
在强化新能源相关体系的开发和设备的节能化的进程中,针对功率丈量方面的要求触及许多方面。图1是变频器马达丈量的典型比如,并且最近的意向和丈量需求的首要方面,可列举出以下事项。
期望非触摸、高精度的丈量功率(变频器的输入和输出一起丈量)
期望1台功率计能丈量谐波畸变率和变频器搅扰等的丈量参数
添加DC-AC转化(PWM变频器)的运用
进步扭矩操控变频器的功用
变频器、马达、电力调节器的高效化
将丈量规模从研制扩展至设定现场
图1 变频器马达的典型测验例
针对这些需求,日置电机供给3390和电流传感器。例如:针对①来说,钳式电流传感器9709可丈量细小电流至500A的大电流;针对②开发了具有波形剖析、功率丈量、谐波剖析、FFT剖析功用的功率计。一起,关于丈量参数的要求,可瞬时显现马达、变频器评价数据。关于③,可完成从DC(直流)到变频器带宽(0.5Hz~150kHz)的宽带宽丈量。关于④,可进行马达电相角丈量和功率参数的一起丈量。针对⑤,1%以下的精度和重复精度,可完成功率转化功率丈量的高精度。关于⑥来说,可带着的小型规划,可满意高精度丈量和简略丈量的各种丈量要求。
EV用最新马达的评价和剖析
为了丈量马达/变频器的功率,首要需求一起高精度的丈量变频器的输入和输出功率后核算功率。此刻,可丈量高电压/大电流的以及增强了绝缘功用、扩展频率特性的功率计显得尤为重要。电压丈量方面关于AC1000输入的呼声越来越高。电流丈量方面,有可丈量从细小电流到500A的大电流的钳式电流传感器。之前所谓的高精度功率计,仅仅是在分流器输入方面完成了罢了,假如要满意上述一切要求一直是十分困难的。
3390配上高精度的钳式电流传感器,到达高精度的功率丈量。9709完成了超越分流器输入的最高精度+0.16%,可用于变频器马达丈量中所有必要的DC,0.5Hz~150kHz的宽带宽丈量。
进行马达剖析时,丈量正确谐波的基波电压/电流及其相位是必不行少的。3390适用于增量编码器,简略、精确的测出马达的同步信号。可经过使A相和Z相同步后,对马达的输入电压/电流做谐波剖析,然后丈量电相角。
别的,3390可对马达的同步频率0.5Hz和谐波进行剖析。和0.5Hz~5kHz的基波频率同步,在功率丈量一起进行最大达100次的谐波剖析。据此,能对低转速的马达进行谐波剖析。
别的,可用矢量表明马达的电相角,用X-Y表明马达的工作特性。马达评价不行短少的温度数据也可一起丈量。因而,1台仪器便可丈量变频器功率、损耗和马达能耗。
变频器设备的评价和剖析
变频器设备的功率丈量方面需求留意的一点,丈量三相马达时产生接线过错的状况。因为运用3390可边看着接线图的画面,把握接线和输入的状况,正确丈量,因而可削减丈量误差。收集到的数据最终都用电脑进行办理,而3390最多可衔接4台一起进行丈量完成PC丈量(LAN、USB),适合于自动化和多通道丈量。任何人都可简略、高精度的对变频器的功率和损耗进行丈量。
别的,在变频器马达的丈量中有以下一些重要参数。
·rms值:基波+载波成分的有效值
·mn值:挨近基波成分的有效值(MEAN值)
·fnd值:基波真有效值
·thd值:显现丈量波形的畸变状况
·unb值:显现各相之间的平衡状况
·+pk值:丈量中的波形的正/负最大值
·dc值:显现对马达有害的DC成分
·ac值:在rms中除掉DC成分的有效值
·f值:各相的频率
3390可一起丈量并显现这些参数。
此外,3390还具有以X-Y图表显现来承认变频器的动态特性的功用,变频器不行或缺的谐波丈量功用,用FFT评价影响变频器的搅扰的功用(可达100kHz)等(图2)。并且,运用3390的500k采样/秒的高速采样率,来显现电压/电流波形(图3)。之前,需求运用数字示波器和差分探头、钳式电流传感器来观测波形,十分费事,现在1台3390即可完成。