一功率分析儀原理

　　傳統(tǒng)的有功功率表通常針對工頻或中頻正弦波測量設(shè)計，因此只能滿足正弦波電路的有功功率測量，在波形畸變較小的時候，可以獲取與標(biāo)稱測量精度，當(dāng)波形畸變增大時，測量誤差增大，甚至喪失正常的測量功能。

　　功率分析儀是有功功率表的功能升級產(chǎn)品，一般具備下述功能：

　　1、具備功率表的基本功能：電壓、電流真有效值和總有功功率的測量；

　　2、對功率表的基本功能的適用性進(jìn)行擴(kuò)展，使其能夠測量正弦電路和非正弦電路的電壓、電流真有效值和總有功功率。一般要求適應(yīng)較寬的帶寬和較寬的基波頻率范圍；

　　3、能夠?qū)Ψ钦译妷?、電流及功率包含的詳?xì)信息進(jìn)入定性和定量的分析。

　　定性分析一般通過直觀的時域分析法，時域分析法主要建立在實時波形的基礎(chǔ)上。定量分析一般通過抽象但準(zhǔn)確量化的頻域分析法，頻域分析法主要基于傅里葉變換。圖1為通用的功率分析儀原理框圖。

圖1 功率分析儀通用原理框圖

二功率分析儀分類

01按儀器相數(shù)分類

　　目前市面上的功率分析儀大多在三相以上，四相和六相的較多，也有多達(dá)八相的。

02按主要特性分類

　　按主要特性對功率分析儀分類，可分為：變頻功率分析儀、寬頻帶功率分析儀、高精度功率分析儀、諧波功率分析儀、低功率因數(shù)功率分析儀等。

03按被測設(shè)備相數(shù)分類

　　相數(shù)分主要是指功率分析儀的測量對象電機(jī)或變頻器等電機(jī)驅(qū)動器時的稱謂，電機(jī)驅(qū)動器相數(shù)由電機(jī)決定，按被測設(shè)備相數(shù)對功率分析儀分類，可分為：單相功率分析儀、兩相功率分析儀、三相功率分析儀、五相功率分析儀、六相功率分析儀、十二相功率分析儀及十五相功率分析儀等。通常三相以上統(tǒng)稱為多相功率分析儀。十二相、十五相功率分析儀一般是采用多臺多相功率分析儀進(jìn)行組合實現(xiàn)，一般要求功率分析儀具有主機(jī)同步功能。

三功率分析儀用途

　　功率分析儀用途主要包括：艦船電力推進(jìn)、裝甲電力牽引、軍用陀螺儀、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池、高鐵動車、地鐵城軌、電動汽車、變頻器、特種變壓器、熒光燈鎮(zhèn)流器、LED照明等領(lǐng)域的等領(lǐng)域的產(chǎn)品檢試驗、能效評測及諧波分析。

　　之所以按照功率分析儀用途分類，是因為某些用途或應(yīng)用對功率分析儀的功能或性能有特殊的要求，如：

　　作為變頻器功率分析儀用途時，一般要求具有較寬的帶寬；

　　作為電機(jī)功率分析儀或馬達(dá)功率分析儀用途時，一般可同時測量電機(jī)軸功率；

　　作為電力變頻器功率分析儀用途時，一般要求在超低功率因數(shù)下實現(xiàn)功率的準(zhǔn)確測量；

　　作為開關(guān)電源功率分析儀用途時，一般要求能夠測量高頻直流紋波；

　　作為太陽能/光伏功率分析儀用途時，一般要求能夠在極寬的電壓、電流范圍內(nèi)實現(xiàn)高精度測量并且換擋過程數(shù)據(jù)不丟失，以滿足光伏電池的I-V特性測試需要；

　　作為電動汽車功率分析儀用途時，一般要求具有較多的相數(shù)、交直流兩用和較寬的準(zhǔn)確（基波）頻率測量范圍；

　　電源適配器或各類數(shù)碼產(chǎn)品待機(jī)功耗分析儀要求準(zhǔn)確測量毫安級甚至微安級的待機(jī)電流及功率等。

圖2 WP4000功率分析儀在交流牽引電動機(jī)試驗臺中的應(yīng)用

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