机床测验用电力分析仪的使用介绍

跟着科学技能的不断进步，对机床产品的技能要求日益进步。在遵循JB/T3382.2-2000规范中，就需要对机床主轴空作业功率进行测验。按规则：任何一种类型的机床，要确认磨头空作业功率的目标，可选择安装较好的十套磨头，丈量空作业功率，取平均值作为查核目标。这关于以小批量，多种类为特色的机床职业来说，假如选用传统的丈量方法，即三表法或二表法丈量磨头电机的功率，这些丈量方法的丈量体系体积巨大，接线杂乱，无疑是一件非常深重的作业，并且受丈量体系结构的约束，丈量精度较低，对主轴的空作业功率很难测验。

为了满意JB/T3382.2-2000规范中6.4章节的要求，经过一年多时刻的调访，决议选用HIOKI3286型电力分析仪，成功地处理了机床的磨头空载功率的测验作业。HIOKI3286型电力分析仪选用单片微处理器技能，能够完结对单相沟通电动机或三相沟通电动机的电压、电流、有功功率、视在功率、功率因数、相位角等多项功能的测验。

1.功率因数

相位角的丈量是经过丈量电压和电流过零点的差来完结的。如下图所示。仪器经过相位角φ，电压U和电流I来核算三相实时有功功率P，视在功率S，无功功率Q，反响系数sinφ，功率因数cosφ。

关于变频器或晶闸管调速电路的畸变输入波形，或者是受搅扰的畸变波形，测验会不精确或底子不能进行测验。在三相功率因数表的形式下，有功功率的核算是当作三相平衡负载处理的。假如三相不平衡，测验成果不精确。

关于变频器或晶闸管调速电路的畸变输入波形的测验为什么会形成不精确呢?这是由于关于畸变的波形，单相功率丈量方法下测得的功率因数λ和单相功率因数丈量方法下测得的功率因数λ是不同的。形成这种丈量成果不同的，原因是单相功率丈量方法是经过有功功率和视在功率来核算λ，即核算λ=P/S。而单相功率因数丈量方法会将电压波形和电流波形认为是正弦波，经过相位角φ来核算λ。相位角丈量是功率因数方法核算的根底，假如说波形发生畸变，这种功率因数的丈量方法核算会发生很大差错，乃至是彻底过错。因而，关于波形发生畸变时，应该运用单相功率丈量方法核算功率因数。

例如：

注：峰值因数为1.9的畸变波。

a)单相功率因数丈量方法下的核算λ，功率因数丈量方法会将电压波形和电流波形认为是正弦波，经过相位角来核算λ。相位角丈量是功率因数方法核算的根底，假如说电压波形和电流波形是正常的，无疑单相功率因数丈量方法下的核算λ成果是正确的。

b)假如说输入的电压波形和电流波形发生了畸变时，而单相功率因数丈量方法相同会将电压波形和电流波形认为是正弦波，经过相位角来核算λ。相位角丈量也是功率因数方法核算的根底，假如说波形发生畸变，这种功率因数的丈量方法核算会发生很大差错。因而，关于波形发生畸变时，应该运用单相功率丈量方法核算功率因数，原因是单相功率丈量方法是经过有功功率和视在功率来核算λ。

c)三相功率因数丈量方法下的核算λ，功率因数丈量方法会将电压波形和电流波形认为是正弦波，经过相位角来核算λ。相位角丈量是功率因数方法核算的根底，假如说电压波形和电流波形是正常的，无疑三相功率因数丈量方法下的核算λ成果是正确的。

d)假如说输入的电压波形和电流波形发生了畸变时，而三相功率因数丈量方法相同会将电压波形和电流波形认为是正弦波，经过相位角来核算λ。相位角丈量也是功率因数方法核算的根底，假如说波形发生畸变，这种功率因数的丈量方法核算会彻底过错。因而，关于波形发生畸变时，应该运用三相功率丈量方法核算功率因数。原因是与单相功率丈量方法相同，三相功率丈量方法也是经过有功功率和视在功率来核算λ。

2.功率丈量

a)关于单相电路而言，电机功率的核算公式是：P=IUcosφ，由于单相电路的功率丈量电路是维一的丈量回路，它的负载功率也是维一的，因而能够直接用HIOKI3286型电力分析仪丈量，能够直接从HIOKI3286型电力分析仪上读出丈量成果，丈量电路见附图1。

b)关于三相电路而言，丈量电路见附图2，三相电机功率的核算公式是：P=1.732IUcosφ，由于三相电路的功率丈量电路是三相的丈量回路，这就触及它的负载功率是否平衡，假如说它的负载功率是平衡的，能够直接用HIOKI3286型电力分析仪丈量，从HIOKI3286型电力分析仪上读出丈量成果。

c)假如说它的负载功率不是平衡的，丈量电路仍按附图2，直接用HIOKI3286型电力分析仪丈量，从HIOKI3286型电力分析仪上读出丈量成果就会发生较在的丈量差错。这是由于公式是：P=1.732IUcosφ，其间电流I的取值源于仪器的钳形传感器，假如说钳形传感器所丈量的那一相的负载大，则丈量成果的读数就会相应的增大，假如说钳形传感器所丈量的那一相的负载轻，则丈量成果的读数就会相应的减小。

因而，假如说它的负载功率不是平衡的，丈量电路应按附图3，对电机功率进行二次丈量，从HIOKI3286型电力分析仪上读出的二次丈量成果，进行相加。电机功率是：P=P1+P2

三相有功功率P=P1+P2=-O.54+1.98=1.44kW

三相视在功率S=0.866(2.61+2.57)=4.49kVA

功率因数λ=P/S=1.44/4.49=0.321

d)三相四线回路的丈量，关于假如说它的负载功率是平衡的，三相四线回路的功率和功率因数丈量是与三相三线回路的丈量相同，不需要运用中线，相同能够直接用HIOKI3286型电力分析仪丈量，能够直接从HIOKI3286型电力分析仪上读出丈量成果。但是，关于三相不平衡负载，丈量方法与单相二线体系相同，将单元设置为单相丈量形式，但丈量电路应按附图四进行接线和丈量，以中线为基准，对三相负载进行别离丈量，别离从HIOKI3286型电力分析仪上读出的三次丈量成果，将这些功率读数进行累加，此刻的功率应是：P=P1+P2+P3。