这些“众所周知”的功率分析仪测量参数你都了解吗

这篇内容是对一些“众所周知”的功率测量参数的简单描述,这些测量参数是经常用到的,但是事实上很少的人能记住,他们来自哪里,什么是他们的确切定义 。
没看过上一篇(一)的朋友可以点击这里:这些“众所周知”的功率测量参数,它们确切定义你真的知道吗?
功率测量和理论背景
Aron电路
这个电路可以用在三相三线系统 。如果你是四线,这个不能用,因为流过这个线路的电流不会被计算进去 。请注意,在高频应用里地线可以是第四根“线” 。
这个电路的主要优点是,你只需要2个功率计测量系统的总的有功功率 。
你可以测量相一和相三中的电流以及相一关联相三对相二之间的电压 。
这样,你就可以在每个测量通道上施加一个线电压和一个相电流 。只要有电阻负载,测量通道就会看到30°的相位偏移 。不是电阻负载,每个通道的有功功率可以是更大,更小或是负值 。
每相的有功功率不能显示,无功功率和视在功率一样也不能显示 。只有总的有功功率是正确的 。所有其他总的值都是无效的 。
推导衍生
如下你可以发现测量方式的差异:
P =U1 * I1+U2 * I2 +U3 * I3
U 12=U1 U2 ,得到U1 =U 12+U2,同样
U 32=U3 U2 ,得到 U3=U32 +U2 .
如果你把如上插入上面的公式后,你会得到:
在三线系统里电流的矢量和必须是0(I1+I2+I3=0),你得到了:
这正是上面描述的测量条件 。当然这种推导可以是一种通常的方式进行 。
测量角形电路电压和星形电路电流
测量电机时一个非常典型的情况是,你只有L1,L2和L3,没有中性线 。因此,没有其他的工具,你只可以测量电压U12,U23和U31连同电流I1,I2和I3.
类似像Aron电路,你在每个测量通道上施加一个线电压和一个相电流 。只要有电阻负载,测量通道就会看到30°的相位偏移 。不是电阻负载,每个通道的有功功率可以是更大,更小或是负值 。
比Aron电路更糟的是,这里只有每个通道电压和电流是正确的,但是所有其他的数值,同样总和数值也都是错的 。

这些“众所周知”的功率分析仪测量参数你都了解吗

文章插图
LMG 功率分析仪提供一种测量功能,叫做星-三角转换 。如果你是上面提到的连接方式,你可以选择2种特殊的接线:
这些“众所周知”的功率分析仪测量参数你都了解吗

文章插图
a ) 3+1,U△I* ->U△I△数值被重新计算后在角形电路里获得新值 。
b ) 3+1, U△I* ->U*I*数值被重新计算后在星形电路里获得新值 。
b ) b ) 是更常见的但两者都有相同的正向结果:LMG 计算的值属于一类的:
U1,I1,U2,I2,U3,I3关联到U12,I12,U23,I23,U31,I31.
从而所有通道的所有数值包括总和数值都可能是正确的 。
时间
在上面的文章中多次提到了时间:一段时期,周期,测量时间…
这是对仪器中不同时间的解释,结合这一点,也解释了同步性和其他一些重要的事情 。
01、采样时间
最快的时间是2个样本值之间的时间 。这个时间取决于每秒的转换次数 。
02、同步时间
你必须选择一个你想要同步的信号 。为什么你必须同步所有?
如在“RMS 有效值”章节中描述的,数值是被定义在规定观察时间内的 。对于某段信号是指信号的一段时间周期(或多个一段时间) 。所以仪器必须测量信号的多个时间周期 。LMG系列功率分析仪通常使用过正零交叉点开来侦测一个信号时间段的结束 。
03、数值更新周期
数值更新周期定义了你想要获取测量结果的时间 。如上面写到的,仪器测量多个数量的时间周期 。你是如何处理这个的呢?我们假设你有一个50Hz(20ms时间周期)的信号和50ms的数值更新周期 。当数值更新周期开始时,你也开始了20ms的时间周期 。仪器开始了测量 。50ms后更新周期停止 。仪器测量从0到40ms,实际是信号的2个周期 。这些数值被计算并显示出来,例如Utrms,Idc,P….


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