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怎樣選擇合適的功率分析儀同步源?

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  • 發(fā)布時(shí)間:2013/11/19 9:46:01
  • 作者:銀河電氣

  功率分析儀同步源是為了實(shí)現(xiàn)電壓與電流或多個(gè)通道的同步采樣。同步采樣也稱為跟蹤采樣,即為了使采樣頻率fs始終與系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的頻率f1保持固定的比例關(guān)系N=fs/f1,必須使采樣頻率隨系統(tǒng)運(yùn)行的頻率的變化而實(shí)時(shí)調(diào)整,所以同步采樣的采樣周期與信號周期(基波周期)必須保持同步。

一、功率分析儀同步源選擇的條件

  1、為了對信號進(jìn)行準(zhǔn)確的傅里葉變換,一個(gè)信號周期必須包含整數(shù)個(gè)采樣周期,當(dāng)采樣周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信號周期,也就是采樣頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于信號頻率時(shí),整數(shù)倍的影響可以忽略。
  2、對于采用FFT(快速傅里葉變換)的分析儀而言,一個(gè)信號周期必須包含2的N次冪個(gè)采樣周期。采用FFT變換,為了保持2的N次冪倍,采樣頻率必須根據(jù)基波頻率進(jìn)行變化,在采樣前應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確的知道基波頻率。由于基本不可能獲得這個(gè)基波頻率,因此,采用FFT變換的分析儀,實(shí)際上是將上一個(gè)信號周期應(yīng)該采取的采樣頻率應(yīng)用于下一個(gè)信號周期。
  3、每個(gè)通道參與傅里葉變換的數(shù)據(jù)應(yīng)該對應(yīng)整數(shù)個(gè)信號周期,并且數(shù)據(jù)的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)相同。實(shí)際上也就是同步源的選擇問題。對于同一個(gè)系統(tǒng),比如說一臺三相或多相電機(jī),電壓和電流的基波頻率是完全相同的,因此,只要知道某一電壓或電流通道的基波頻率,而其它電壓或電流通道均以該通道為參考。這個(gè)通道,一般稱為同步源。

二、WP4000變頻功率分析儀同步源選擇方法

  WP4000變頻功率分析儀提供了電流、電壓、自動(dòng)三種同步源選擇方法,功率分析儀所連接的每個(gè)SP變頻功率傳感器的電流、電壓信號均可以被選擇為同步源。主界面下按F5進(jìn)入同步選擇界面,同步選擇界面下提供了單元選擇、傳感器選擇、模式選擇三個(gè)選項(xiàng),用戶可以根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的模式。
WP4000變頻功率分析儀同步源選擇界面
WP4000變頻功率分析儀同步源選擇界面

三、功率分析儀同步源選擇時(shí)會(huì)遇到的問題?

  異步電機(jī)疊頻溫升試驗(yàn)時(shí),有主副兩個(gè)電源,副電源一般為主電源的20~30%,頻率測量通常以過零檢測實(shí)現(xiàn),如圖所示:
WP4000變頻功率分析儀疊頻波形
WP4000變頻功率分析儀疊頻波形
  從電壓波形看,其頻率為50Hz。對于功率測試系統(tǒng)系統(tǒng),需要一個(gè)同步源信號,同步源信號來自電壓或電流信號。若以電壓信號為同步源信號,測量的頻率應(yīng)該是50Hz。若以電流信號為同步源信號,則因負(fù)載不同電流信號的波形形狀會(huì)有所不同。右圖中,電流較小,電流波形過零數(shù)量與波峰數(shù)量相同,頻率測量結(jié)果是50Hz,左圖中,電流較大,左起第三個(gè)正波峰稍大于零,若負(fù)載再加大,該波峰會(huì)偏移到零點(diǎn)以下,該波峰將不產(chǎn)生過零點(diǎn),頻率測量結(jié)果將會(huì)是40Hz。疊頻信號本身就是兩個(gè)頻率的疊加,關(guān)心的是電壓、電流有效值及有功功率,頻率不論是50Hz,還是40Hz,都不能完整的反應(yīng)信號特征,單一的頻率顯示并沒有實(shí)際意義。

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