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怎样选择合适的功率分析仪同步源?

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  • 发布时间:2013/11/19 9:46:01
  • 作者:银河电气

  功率分析仪同步源是为了实现电压与电流或多个通道的同步采样。同步采样也称为跟踪采样,即为了使采样频率fs始终与系统实际运行的频率f1保持固定的比例关系N=fs/f1,必须使采样频率随系统运行的频率的变化而实时调整,所以同步采样的采样周期与信号周期(基波周期)必须保持同步。

一、功率分析仪同步源选择的条件

  1、为了对信号进行准确的傅里叶变换,一个信号周期必须包含整数个采样周期,当采样周期远远小于信号周期,也就是采样频率远远高于信号频率时,整数倍的影响可以忽略。
  2、对于采用FFT(快速傅里叶变换)的分析仪而言,一个信号周期必须包含2的N次幂个采样周期。采用FFT变换,为了保持2的N次幂倍,采样频率必须根据基波频率进行变化,在采样前应当准确的知道基波频率。由于基本不可能获得这个基波频率,因此,采用FFT变换的分析仪,实际上是将上一个信号周期应该采取的采样频率应用于下一个信号周期。
  3、每个通道参与傅里叶变换的数据应该对应整数个信号周期,并且数据的起始点和结束点相同。实际上也就是同步源的选择问题。对于同一个系统,比如说一台三相或多相电机,电压和电流的基波频率是完全相同的,因此,只要知道某一电压或电流通道的基波频率,而其它电压或电流通道均以该通道为参考。这个通道,一般称为同步源。

二、WP4000变频功率分析仪同步源选择方法

  WP4000变频功率分析仪提供了电流、电压、自动三种同步源选择方法,功率分析仪所连接的每个SP变频功率传感器的电流、电压信号均可以被选择为同步源。主界面下按F5进入同步选择界面,同步选择界面下提供了单元选择、传感器选择、模式选择三个选项,用户可以根据自己的需要选择相应的模式。
WP4000变频功率分析仪同步源选择界面
WP4000变频功率分析仪同步源选择界面

三、功率分析仪同步源选择时会遇到的问题?

  异步电机叠频温升试验时,有主副两个电源,副电源一般为主电源的20~30%,频率测量通常以过零检测实现,如图所示:
WP4000变频功率分析仪叠频波形
WP4000变频功率分析仪叠频波形
  从电压波形看,其频率为50Hz。对于功率测试系统系统,需要一个同步源信号,同步源信号来自电压或电流信号。若以电压信号为同步源信号,测量的频率应该是50Hz。若以电流信号为同步源信号,则因负载不同电流信号的波形形状会有所不同。右图中,电流较小,电流波形过零数量与波峰数量相同,频率测量结果是50Hz,左图中,电流较大,左起第三个正波峰稍大于零,若负载再加大,该波峰会偏移到零点以下,该波峰将不产生过零点,频率测量结果将会是40Hz。叠频信号本身就是两个频率的叠加,关心的是电压、电流有效值及有功功率,频率不论是50Hz,还是40Hz,都不能完整的反应信号特征,单一的频率显示并没有实际意义。

扩展阅读:

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       作者:hb_yinhe

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