电力计一般philips中文课件.ppt
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1、1横河电机株式会社通信测量仪器事业部基本计测仪器开发中心2目录功率测量的基本功率计的测量原理失真波形的功率谐波测量3功率测量的基本功率计的测量原理4基本:电压有效值、电流有效值、功率测量(有效功率、皮相功率、无效功率)、功率因素、相位差、效率电压以及电流的频率(交流的情况)累积电流量(Ah)、累积功率量(Wh)测量(WT3000的话、VAh,varh也可实现)谐波(电压有效值、电流有效值、功率基本波形成分、各次数成分、综合谐波失真率等)应用:电压、电流波形显示发动机评价(扭矩、旋转速度、发动机功率、发动机效率等)功率计的测量项目注意注意谐波测量谐波测量和和一般测量(非谐波测量的测量)一般测量(
2、非谐波测量的测量)的测量原理不同的测量原理不同。稍后在谐波的介绍之前稍后在谐波的介绍之前,都是针对于一般测量的说明都是针对于一般测量的说明5电压输入波形电流输入波形瞬间功率波形通过LPF实现平均化平均化方式平均化方式TdttituTP0)()(1有效功率u(t)i(t)u(t)i(t)功率测量原理6电压输入波形电流输入波形瞬间功率波形在1个周期或数周期间平均化TdttituTP0)()(1有效功率u(tu(t)i(ti(t)u(t)u(t)i(ti(t)需要正确验出周期,但是原理上有1个周期的话,就能运算出有效功率,故可实现高速化平均化方式平均化方式功率测量原理7交流信号的实效值、平均值有效值
3、 与直流相比 拥有相同能源的值 RMS Root Mean Square平均值 整流后平均的值 MEAN(Rectified Mean)dttuT)(T122 Umean 0dttuT20)(T1 Urms振幅振幅值值实实效效值值振幅率振幅率=(振幅系数振幅系数)正正弦弦波的情况波的情况 =(振幅系数振幅系数)8电压输入波形电流输入波形瞬间功率波形u(t)|u(t)|u(t)2交流电压、电流的测量原理dttuT20)(T1 UrmsdttuT)(T122 Umean 0平方根平方根系数系数9为了模拟运算 显示输入信号,进行变换模拟功率计模模拟拟运算式功率运算式功率计计(25332533E)内部
4、构成内部构成电压输入电路模拟计算电路低通滤波器变压器部DMM部CT绝缘CPU等数据处理A/D变换器波形输出模拟(DC)输入RMSM E A NDCRMSM E A NDC乘法计算器电流输入电路CT绝缘模拟电路多、容易受到时间变化及元件不一的影响。因为线路LPF的方式(平均化方式)低通滤波器的时间常数的错误会引起电压,电流间应答的错误应答时间慢。10数字功率计数字式功率数字式功率计计内部构成内部构成模拟电路少、容易广带宽化、高精度化。特特长长电压输入电路电流输入电路A/D变换器A/D变换器photo coupler 绝缘高速A/D部DSP平均化处理CPU接口等DSP&CPU部通过数字化,可实现平
5、均化处理的多样化将平均化方式的LPF时间常数进行数字过滤化后最优化可对应平均化方式的区间平均电压-电流-功率间的相互关系得到维持。通过对数字数据进行运算处理简单实现高功能化photo coupler 绝缘11 YOKOGAWA的功率计Digital Power Meter Digital Power Meter 25332533Digital Power Meter Digital Power Meter 2531 WT20002531 WT2000Digital Power Meter Digital Power Meter WT110/130/1000WT110/130/1000Preci
6、sion Power Analyzer Precision Power Analyzer WT3000WT3000Digital Power Meter Digital Power Meter WT1600WT1600模模拟拟方式方式数字方式平均化方式数字方式平均化方式2 2(ASSP)(ASSP)数字方式数字方式平均化方式平均化方式 (EAMP)(EAMP)新新数字方式数字方式ASSP+EAMPASSP+EAMPWT210/230WT210/23012电压U电流 I有效功率P Active PowerUIcosRMS输入直接入电阻元件时的消费功率直流和、为发生相等能源的交流值MEAN正弦波输
7、入时获得RMS计算和相同值的简易计算方式DC单纯平均电压电流的测量交流的交流的电压电压 电电流流测测量的方式量的方式dttuT0)(T1 UdcdttuT20)(T1 UrmsdttiT20)(T1 IrmsdttuT0)(T122 Umn dttiT0)(T122 Imn dttiT0)(T1 IdcTdttitu0)()(T1 PTdttitu0)()(T1 PTdttitu0)()(T1 P电压电压、电电流可更改流可更改测测量模式量模式。有效功率有效功率测测量与量与测测量模式的量模式的设设定无关定无关。13有效功率以外的测量项目无效功率 Q(Var)=UIsin Reactive pow
8、er皮相功率 S (VA)=UI Apparent power功率因数 (PF)=cos Power Factor相位 =cos-1()Phase Angle皮相功率 S(VA)无效功率 Q(Var)有效功率 P(W)S(VA),P(W),Q(VarS(VA),P(W),Q(Var)的关系的关系S(VA)2=P(W)2+Q(Var)2自自电压电压、电电流流、有效功率有效功率测测量量值值运算得出运算得出。电压电压 电电流模式的流模式的设设定定Q、S、不同不同。其他的功率其他的功率测测量量项项目目电压电压、电电流流、有效功率自瞬有效功率自瞬间间数据开始运算数据开始运算14交流型号的实效、平均值振幅
9、振幅值值实实效效值值振幅率振幅率 =(振幅系数振幅系数)正弦波正弦波的情况的情况 =(振幅系数)(振幅系数)ADC电压输入ADC或输入电路的动态范围输入范围限定输入最高输入允许范围输输入最高允入最高允许值许值输输入范入范围围限定限定值值振幅系数振幅系数 =交流信号的振幅系数交流信号的振幅系数測定器測定器的振幅系数的振幅系数Q)用振幅系数3的测量仪器测量振幅系数的波形?A)只要扩大范围就可以。例)100Vrms 振幅5的波形500Vpk振幅3 100V范围到300Vpk振幅3 300V范围到900Vpk15功率测量的基本失真波形的功率16失真谐波110203040 次数谐波分析 结果基本波形次谐
10、波周期性的 失真波形次谐波与失真波形的周期相同的正弦波失真波形的整数倍的频率的正弦波周期性的失真波形是产生于合成复数的正弦波的波形谐波的大小周期性的失真波形可用基本波形的整数倍的频率合成来表示17失真波形的有效值失真波形的实效值是各频率成分的实效值的2平方根求得的。“重叠的原理如果成立的话、针对原基本波形,形成直流成分和谐波的失真波形就以下的数字公式表现。1kUk)k(0)tkcos(U2U)t(u1kIk(k)0)-tcos(kI2Ii(t)1k2)k(2)0(T0Uk)k(Uk)k(1I)1()0()0()0(T01kUk)k()0(1kUk)k()0(T02UUdt)tcos(U)tco
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