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功率分析仪知识分享——引起测量值不准确的常见问题与解决方法!

时间:2022-10-24   访问量:1042

最近收到小伙伴们的投稿的问题,对于功率分析仪提出的问题较多。今天分享的内容是其常见问题与对应的解决方法,一起来学习下吧!



常见问题1

功率分析仪的电压、电流的测量值无显示或者不正确


通常出现这种问题,一般是由于三种情况产生的。分别如下所示:


01
参数出现“---OL---”,没有读数

产生原因:
该现象是过载值的提示,提示我们当下采用的电压或是电流量程档位与实际输入不一致,应要对量程进行调整。


解决方法:
把电压/电流量程设定为更高量程档或是自动量程档。
电流输出型的电流传感器:在变比全部可以换算成***A:1A。二次侧输出是电流时,全部是电流输出型的电流传感器,比例设置在Scaling里。
电压输出型的电流传感器:在变比全部可以换算成***mV:1A。二次侧输出是电压时,全部是电压输出型的电流传感器,比例设置在Ext Sensor里。


Ext Sensor.png


02
电压/电流有读数,可是读数相对于正常测量值相差数倍

产生原因:
假设大家在测量过程中采用了电压/电流传感器,对于该情况最大的可能是传感器的比例设置是否正确或是启用了比例功能的原因。


解决方法:
电流输出型的电流传感器:在变比全部可以换算成***A:1A。二次侧输出是电流时,全部是电流输出型的电流传感器,比例设置在Scaling里。
电压输出型的电流传感器:在变比全部可以换算成***mV:1A。二次侧输出是电压时,全部是电压输出型的电流传感器,比例设置在Ext Sensor里。

1666161452172226.png


电流传感设置-1.png

电流传感设置-2.png


03
电压/电流有读数,可是读数却显示不正确

产生原因:
1、接线不牢固或是接线错误。
2、电流传感器采用的供电电源比较混杂进而产生了电流测量中加入了大量杂波。
3、数据更新周期小于信号频率周期
4、用万用表测量值与功率分析仪测量值进行对比。


解决方法:
1、确认接线是否牢固,且接线正确(注意电压、电流不要接错)。
2、电流传感器采用了正确合理的供电电源(例如WT1800E的PD2供电选件,CTPS700供电盒,WT5000的760903电流传感器供电模块),进而避免了因为供电电源带来的误差。
3、确保数据更新周期大于信号频率。
4、通常的万用表都是应用在工频电压测量,也有少部分可以测稍微高频的万用表,由于功率分析仪基本上都是宽频的测量仪器。测量值对比于万用表可能会更大。因此在使用钱要先清楚的知道的仪器,之后才能够进行正确的对比测试。


对比测试.png


常见问题2

功率分析仪的电压、电流的测量值都正确,但是功率值不正确


对于出现这种问题,解决方法与原因如下所示:


01
可能的原因与解决办法1

产生原因:
接线方式设置与实际不一致,查看变比中功率倍数SF是否设置正确.


解决方法:
把接线方式设定成正确的接线方式,功率倍数SF在一般情况下默认为1。


功率倍数SF.png


02
可能的原因与解决办法2

产生原因:
接线的方式错误,没有依据接线图完成正确的接线,特别是3P3W(3V3A)的接法。


解决方法:
依据所选择的接线方式完成正确的接线,例如3P3W(3V3A)的接线中,首先要确定好U、V、W三相,之后确认电压的接线是否按照接线图上UW、VW、UV进行连接,电流同样是相应的U、V、W三相电流,同时要注意三个电流传感器的流向需要注意保持一致,按照箭头指示从源到负载的流向。


3P3W(3V3A)的接线.png


03
可能的原因与解决办法3

产生原因:
理解上的偏差,却认为测试结果是错误的。


解决方法:
在常规三相四线制(3P4W)的测试中,三相系统内的各个单相功率近乎相同,总功率等于三相功率之和,但是在3P3W(3V3A)的三相系统测试中,大家将发现三个单相的功率却是不相同的,并且功率值可能还会有正负,在此都是正常的,在3V3A这种接线方式中,大家要看的是三相系统总的功率是否正确的,而且在3V3A的接线系统中总功率PΣ=P1+P2。


总功率.png


常见问题3
谐波测试结果不显示或者显示不正确


对于出现这种问题,解决方法与原因如下所示:

    

01
可能的原因与解决办法1

产生原因:
不同的功率分析仪对信号进行谐波分析的能力都是不同的,因此要清楚所使用的功率分析仪可以测量的基波频率范围,因为一旦被测信号基波频率超出了仪器能够测量的范围数据将不会显示。


解决方法:
正确了解所使用的仪器的性能参数。


性能参数.png


02
可能的原因与解决办法2

产生原因:
PLL源的选择可能不正确。


解决方法:
合理选择PLL源。PLL源尽可能的选择接近正弦波的波形。同时可打开频率滤波器来完成此功能,并且保障PLL源通道的量程是否设置在合理范围内。


PLL源.png


03
可能的原因与解决办法3

产生原因:
数据更新周期设置不正确。


解决方法:
数据更新周期尽可能设置合理。谐波分析中一般大家需要10周波或是12周波的时间窗,例如50Hz频率的波形,大家可以将数据更新周期设定成500ms或是1s。


谐波分析.png


04
可能的原因与解决办法4

产生原因:
FFT运算过程中发生了混叠现象。


解决方法:
打开线路滤波器当做谐波测量的抗混叠滤波器


混叠现象:
在对重复波形进行A/D转换且进行FFT运算时,频率超过采样率一半以上的高频成分将被检测为低频成分,该现象被称为混叠现象。混叠将引起测量值误差增加同时会影响到各谐波上相位角测量不正确等问题,抗混叠滤波器用于防止混叠并且消除与谐波测量无关的高频成分。

混叠现象.png


常见问题4
效率测试大于1的情况或者波动比较剧烈的情况出现


01
可能的原因与解决办法1

产生原因:
电压、电流传感器挑选的不合理。


解决方法:
在挑选电压与电流传感器时,主要考虑传感器的量程、带宽和精度,尽量的挑选高精度高带宽的传感器,同时使用量程和被测值尽可能接近的传感器才可以实现精确的测量。


传感器.png


02
可能的原因与解决办法2

产生原因:
数据更新率的选择过快。


解决方法:
假设遇到效率波动较为剧烈的情况,在此可以将数据更新率调长,增加数据运算的时间,如此一来测试的数据会相对更加稳定。


03
可能的原因与解决办法3

产生原因:
干扰信号进入测量值或是线路滤波器的设置的不合理。


解决方法:
线路滤波器是一个会影响测量幅值的滤波器,因此在选择的时候需要更加谨慎,一般情况下设置的线路滤波器应该覆盖载波频率与高次谐波的测量范围。


04
可能的原因与解决办法4

产生原因:
电流传感器供电电源的选择不合理。


解决方法:
供电电源对电流传感器进行测量存在很大的影响,特别是在一些正常效率达到99%或是更高的场合,该影响显示的就更强了,在这些场合尽可能选用原厂的电流传感器供电模块进行供电。


05
可能的原因与解决办法5

产生原因:
机械效率大于1的大部分可能是电功率和机械功率采集不同步而产生的。


解决方法:
机械效率大于1时,主要考虑电机的电功率与机械功率是否同步采集,最好利用同一设备进行采集,以此来保障时间同步。假设还有问题,则需分别去查找是电参数的测量问题还是扭矩转速的测量问题,之后进行逐一击破。

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