Zaloguj się
Koszyk
Korekcja przesunięcia fazowego w analizie mocy jest jak taniec tango: do tego trzeba dwojga – analizatora mocy obsługującego tę funkcję, a także odpowiedniego czujnika o znanym opóźnieniu fazowym. Jeśli któregoś z nich brakuje… cóż… po prostu wyobraź sobie to tango…
Używanie boczników (shuntów) do pomiaru prądów w analizie mocy może być opcją dla małych prądów, ale gdy spojrzymy na pomiar prądów powyżej 50A, zazwyczaj w grę wchodzą czujniki prądu.
Jednakże, każdy czujnik prądu na świecie wytwarza stopniowo narastający błąd fazowy w obszarze wysokich częstotliwości z powodu opóźnień grupowych układów. Ponadto, różnice w konstrukcji różnych modeli czujników powodują, że wielkość tego błędu jest zmienna.
Funkcja korekcji przesunięcia fazowego pozwala skompensować ten błąd. Aby taka funkcja działała prawidłowo, potrzebne są dwie rzeczy:
Dobrym sposobem na wyjaśnienie obliczeń w oprogramowaniu analizatora mocy jest porównanie jej do funkcji „deskew” oscyloskopu. Jeśli dwa różne sygnały docierają do oscyloskopu w różnym czasie z powodu opóźnień (latencies), wówczas funkcja „deskew” pozwala wyrównać te sygnały poprzez kompensację opóźnienia stałą wartością czasu.
Kiedy wprowadzisz wartość korekcji przesunięcia fazowego w analizatorze mocy, takim jak HIOKI PW6001, zasadniczo robisz to samo, ponieważ przesunięcie fazowe jest w istocie opóźnieniem czasowym między prądem a napięciem.
Jako przykład, tak wygląda to opóźnienie dla czujnika prądu serii HIOKI CT68. Opóźnienie czasowe jest pokazane w nanosekundach w funkcji częstotliwości:
100 ns przy 100 Hz nie ma takiego samego wpływu jak opóźnienie 100 ns przy 1 MHz. Staje się to jasne podczas przeliczania powyższego opóźnienia czasowego na wartości opóźnienia fazowego opisane w stopniach:
Aby sprawa była tak prosta, jak powyżej, oczywiście potrzebujesz czujnika prądu, w którym czas opóźnienia jest taki sam niezależnie od częstotliwości. W przypadku czujników prądu HIOKI, takich jak seria CT68, tak właśnie jest, więc wracając do funkcji „deskew”, potrzebujesz tylko jednej wartości, aby skompensować przesunięcie fazowe czujnika.
To jedna z rzeczy, która czyni czujniki HIOKI wyjątkowymi – ale nie jest to standardem dla czujników prądu obecnie dostępnych na rynku. Oto, co stałoby się w przypadku standardowego czujnika prądu:
Czujnik, w którym wartości opóźnienia czasowego są różne w zależności od częstotliwości, znacznie utrudni kompensację przesunięcia fazowego w analizatorze mocy. Powodem jest to, że trudno zdecydować, jakiej wartości użyć jako parametru „deskew”?
Inną rzeczą, która czyni czujniki prądu HIOKI wyjątkowymi, jest to, że dla opóźnienia fazowego nie ma znaczenia, gdzie znajduje się rdzeń przewodu wewnątrz czujnika podczas wykonywania pomiaru:
Powodem, dla którego na wykresie (Rysunek 4) widać tylko jedną linię, jest to, że krzywe opóźnienia fazowego dla wszystkich pięciu pozycji pomiarowych są takie same. Ponownie, nie jest to standardowa cecha dla czujników prądu na rynku. Zazwyczaj pozycja rdzenia przewodu wewnątrz czujnika ma znaczenie, co widać na typowym wykresie (Rysunek 5).
Jak widać, nie ma kompensacji przesunięcia fazowego bez analizatora mocy obsługującego tę funkcję. Ale jak widać, tylko połączenie analizatora mocy i odpowiedniego czujnika prądu pozwala na wykonanie właściwej kompensacji przesunięcia fazowego w pomiarach. HIOKI od wielu lat koncentruje się na tworzeniu czujników do pomiaru mocy, dlatego charakterystyki opóźnienia czasowego zawsze były kluczowym punktem uwagi dla inżynierów HIOKI. Jednocześnie czujniki innych producentów są zazwyczaj projektowane tylko do dokładnego wykrywania prądu stałego (DC), gdzie charakterystyki opóźnienia fazowego są mniej istotne.
Dlatego analizatory mocy HIOKI w połączeniu z czujnikami prądu HIOKI stanowią idealną kombinację do szerokopasmowych zastosowań analizy mocy, od prądu stałego (DC) do wysokich częstotliwości. Ponieważ, podobnie jak w tango, do tego trzeba dwojga.
Źródło: HIOKI Europe GmbH
Design: Proformat
