1簡介

被廣泛用于混合動力電動汽車、電動車、太陽能發(fā)電、風力發(fā)電、變頻器、變頻電機和燃料電池等的功率計算和分析。部分分析儀，如變頻功率分析儀，還具備實時波形、波形數(shù)據(jù)記錄及諧波分析等功能。

2特點

FFT間諧波分析功能

功率分析儀可以通過在FFT功能中設(shè)置FFT分辨率，小分辨率為0.1Hz，并且能以設(shè)置的分辨率為小步進來顯示每一個頻點的數(shù)值，并查看每次間諧波的數(shù)據(jù)。

雙PLL源倍頻技術(shù)

由于FFT算法的規(guī)定，采樣信號必須與被測信號頻率同步，才能準確對信號進行諧波分析。

功率分析儀通過引入PLL硬件電路，使采樣頻率和信號頻率同步，以獲得準確的諧波測量結(jié)果。并且功率分析儀支持雙PLL源設(shè)置，用戶可以為不同的測量通道選擇不同的PLL源，便于同時對輸入、輸出信號的諧波進行對比分析。

IEEE-1459功率算法

以IEEE-1459功率算法計算出的視在功率和功率因數(shù)及其它表征量，將更真實的表現(xiàn)出系統(tǒng)的真實狀態(tài)，為非正弦系統(tǒng)的分析，提供豐富的量化參考值，可以更有針對性改進和完善系統(tǒng)

前端數(shù)字化

IEC指出：將被測參量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量參數(shù)更為合理，原因在于對傳統(tǒng)模擬量輸出變送器的模擬量輸出要求是基于有局限的常規(guī)技術(shù)，并非依據(jù)使用被測參量信息的設(shè)備的實際需要。

功率分析儀(4)測量的目的是基于某種需要對被測量的信息進行感知、分析和處理。其核心價值在于對測量行為所獲取的信息“分析和處理”的質(zhì)量。

傳感器與二次儀表之間的模擬量傳輸線路，是引入電磁干擾的主要環(huán)節(jié)；同一電磁環(huán)境下，信號越小，傳輸線路越長，受干擾程度越大。

電磁環(huán)境日益復雜，經(jīng)實驗室計量檢定的高精度測量裝置，受電磁干擾的影響，在工業(yè)現(xiàn)場不一定能夠發(fā)揮其應(yīng)有的精度特性，甚至不一定能夠正常運行。

工業(yè)社會的快速發(fā)展使對測量的準確性、合理性和率提出了更高的要求，顯而易見，融合著現(xiàn)代計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、自動化技術(shù)等的數(shù)字化設(shè)備信息和數(shù)據(jù)的處理分析能力更強、智能化、自動化程度更高，適應(yīng)日益復雜的現(xiàn)場電磁環(huán)境的能力更強，它必將成為測量系統(tǒng)中*的核心構(gòu)件。開發(fā)基于前端數(shù)字化的傳感器/變送器和效率更高、分析運算能力更強的數(shù)字化測量二次設(shè)備也必然成為測試技術(shù)發(fā)展的主流方向。

LMG671變頻功率分析儀在傳感器/變送器環(huán)節(jié)，即將被測信號數(shù)字化，傳感器/變送器與二次儀表之間采用數(shù)字光纖通訊，避免了信號傳輸環(huán)節(jié)的損失與干擾，并方便網(wǎng)絡(luò)化，智能化應(yīng)用。

IEC指出：所有儀表和測量裝置的誤差都必須進行實際測量，未經(jīng)測量，僅是以其它測量中計算出來的和引用電壓、電流和功率因數(shù)組合的誤差，不能作為評價裝置基本誤差的依據(jù)。

常規(guī)的測量方法是：電壓/電流傳感器先將高電壓/大電流信號變換為低電壓/小電流信號，再連接到分析儀，分析儀只測量低電壓和小電流信號。這種方式下，傳感器和分析儀及傳輸線路都會引入測量誤差，一方面加大了測量誤差，另一方面也使測量誤差不好預計。

變頻功率分析儀，不論是低電壓、小電流還是高電壓、大電流信號，均可采用各種不同量程的變頻電量變送器直接連接一次回路，變送器直接輸出數(shù)字信號，二次儀表只是對數(shù)字信號進行必要的運算，并不會增加誤差，這樣，引入誤差的環(huán)節(jié)只有一個，只需要對變頻電量變送器的誤差進行試驗，即可確定整個系統(tǒng)的誤差。

寬幅值范圍

普通傳感器及儀表一般只能在較窄的范圍內(nèi)保證測量準確度，對于被測信號變化范圍較寬時，通常采用多個傳感器結(jié)合換擋開關(guān)進行換擋，以拓寬測量范圍。LMG671變頻功率分析儀在一個傳感器在其內(nèi)部設(shè)置8 個檔位，每個檔位只測量在本檔位量程的50%~100%范圍內(nèi)信號，實現(xiàn)1%~200%額定輸入的范圍內(nèi)實現(xiàn)高準確度測量。由于采用無縫量程轉(zhuǎn)換技術(shù)，檔位切換時，數(shù)據(jù)不丟失，可滿足各種寬范圍內(nèi)的動態(tài)測量。

寬相位范圍

以電機及變壓器為例，空載時的功率因數(shù)很低，而此時的輸入功率往往就是設(shè)備的主要損耗。低功率因數(shù)下的高準確度測量，是評價電機、變壓器等高能效產(chǎn)品的重要技術(shù)指標。傳感器及儀表的角差指標直接影響功率測量準確度，功率因數(shù)越低，同樣的角差對功率測量的準確度影響越大。大多數(shù)儀器儀表的功率測量準確級的參比條件是功率因數(shù)等于1，不明示測量難度大的低功率因數(shù)下的準確度指標。大多數(shù)用于變頻電量測量的傳感器，不標稱相位指標，系統(tǒng)的相位誤差不明確，低功率因數(shù)時，功率測量準確度處于未知狀態(tài)。

寬頻率范圍

多數(shù)用于變頻電量測量的傳感器和儀器儀表，往往在適用范圍中明示適用于甚至是專業(yè)針對變頻電量測試，而標稱的準確度指標卻只能在工頻下能夠成立。非工頻下的測量準確度要么較低，要么不明示，導致用戶采購了標稱準確度很高的測量設(shè)備，測量結(jié)果卻與實際大相徑庭。

LMG671變頻功率分析儀實現(xiàn)了在電機、變頻器、變壓器等關(guān)注的全頻率內(nèi)的高準確度測量，以全頻率范圍內(nèi)低的準確度指標標稱設(shè)備準確度指標。

3應(yīng)用

對于頻率偏離工頻較大、電壓或電流有明顯畸變的場合，采用傳統(tǒng)的互感器及功率計測量，往往不能保證測量的準確度，應(yīng)該采用具有寬頻帶的、具有數(shù)字信號處理功能的功率分析儀及寬頻帶的，低角差的高精度電壓、電流傳感器組成的系統(tǒng)進行測量。

電機能效評測

對于以混合動力汽車等為代表的馬達的開發(fā)，能準確測量馬達的功率、效率和變流器的諧波。

新能源

測量功率調(diào)節(jié)器的輸入直流功率、輸出交流功率以及符合PWM波諧波分布特點的諧波分析、總諧波畸變率計算等。通過直流、交流功率計算，能同時測量耗電和發(fā)電功率，準確評價其能效。

變頻器測試

通過變頻電量傳感器，能在現(xiàn)場簡單地進行變頻器輸入測和變頻器輸出測的功率測量，并進行符合PWM波諧波分布特點的諧波分析。

變頻器主電路結(jié)構(gòu)一般為“交—直—交”，在整流回路中接有大電容，輸入電流為脈沖式充電電流，在逆變輸出回路中輸出電壓信號是受PWM載波信號調(diào)制的脈沖波形。因此，在測量儀器的選擇上與傳統(tǒng)的測量有所不同。面對變頻器含有大量諧波、高畸變或是非工頻的電量，采用傳統(tǒng)的儀表對其進行測量會產(chǎn)生較大的誤差，甚至出現(xiàn)測量結(jié)果*錯誤的情況，準確的測量方法是采用帶FFT功能的儀器。

變頻器測試

變壓器空載試驗時，其電流波形畸變率大，整流變壓器的輸入電流畸變率大，這些高畸變率的電流，含有豐富的高次諧波，其能效評測試驗應(yīng)當采用寬頻帶的傳感器及功率分析儀進行準確測量。

變壓器測試原理圖