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試驗(yàn)站主要用于電機(jī)型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)及能效評測。其測試數(shù)據(jù)的精度和穩(wěn)定是確保試驗(yàn)結(jié)果科學(xué)性與準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文主要討論電機(jī)試驗(yàn)過程中有哪些因素影響測試數(shù)據(jù)精度和穩(wěn)定以及相應(yīng)的處理措施。
1、干擾影響及處理
電機(jī)試驗(yàn)現(xiàn)場,干擾是不可避免的,尤其是采用變頻電源供電的電機(jī)試驗(yàn),其電磁干擾遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于機(jī)組或調(diào)壓器供電的電機(jī)試驗(yàn)。
而對于相同的電磁環(huán)境,信號(hào)越小,受干擾的影響越大。也就是說,前者干擾大,而信號(hào)小,后者信號(hào)大,而干擾小,此消彼長,導(dǎo)致變頻電機(jī)試驗(yàn)測量受干擾的影響程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工頻電機(jī)試驗(yàn)。
因此,工頻測量一般采用互感器,而變頻測量,一般采用霍爾傳感器等。前者輸出信號(hào)較大,一般是100V/,后者輸出信號(hào)較小,一般在15V/500mA以內(nèi)。
2、工況影響及處理
電機(jī)試驗(yàn)工況復(fù)雜,不同工況對測量設(shè)備有不同的要求,而相同測量設(shè)備,在不同工況下精度不同。不同工況對測量的影響,
主要包括以下三個(gè)方面:
① 幅值方面
同樣的試驗(yàn)站,既可以做380V電機(jī)試驗(yàn),也可以做10kV電機(jī)試驗(yàn),能夠準(zhǔn)確測量10kV
的電壓傳感器,用于測量380V時(shí),精度大大下降;而同樣的一臺(tái)電機(jī),空載試驗(yàn)與過載試驗(yàn)時(shí),電流大小差異很大,能準(zhǔn)確測量大電流的傳感器,一般不能準(zhǔn)確測量小電流;這是顯而易見的道理,正如用稱汽車的磅秤去稱人體重一樣,精度大大下降。因此,設(shè)計(jì)時(shí)采用多個(gè)傳感器對不同大小的電壓分別進(jìn)行測量,或采用量程自動(dòng)切換的電流傳感器的測量電流,都可以獲得較高的測量精度。
② 頻率方面
變頻電機(jī)試驗(yàn)要求在較寬的頻率范圍內(nèi)都能保證相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的測量精度。
③ 相位方面
同樣的儀表或傳感器,有相對固定的角差(相位誤差),而相同的角差,在不同功率因數(shù)時(shí),對功率測量準(zhǔn)確度的影響是不同的。并且,功率因數(shù)越低,對精度的影響越大。
然而,大部分電參數(shù)測量儀器儀表或傳感器在標(biāo)稱精度時(shí),往往忽視了上述影響,其標(biāo)稱的精度指標(biāo)只有在滿量程時(shí),頻率為50Hz,功率因數(shù)為 1 時(shí),能夠成立。而對于實(shí)驗(yàn)實(shí)際需要的各種工況下,精度指標(biāo)下降或者未知。這樣,大大降低了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性和可信性。
而功率分析儀則充分考慮了上述因素,其標(biāo)稱精度的方法,符合電機(jī)試驗(yàn)的實(shí)際需要:在電機(jī)試驗(yàn)實(shí)際需要的范圍內(nèi),均能滿足標(biāo)稱的精度指標(biāo)。也就是說,一般儀器或系統(tǒng)以“點(diǎn)”標(biāo)稱精度,而該儀器(系統(tǒng))以“寬范圍”標(biāo)稱精度,是一種可靠的電參數(shù)測試系統(tǒng),并且其測量模塊(功率單元)采用前端數(shù)字化技術(shù),直接將被測信號(hào)數(shù)字化之后,通過光纖將信號(hào)上傳至上位機(jī),有效避免了電磁干擾帶來的影響和傳輸環(huán)節(jié)中的損耗。
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