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如何定位电源及电源数据测试的稳定性

时间:2019-07-12 来源:meanwellpower.net浏览次数:117

  对于精密电子设备来说,最怕遇到的就是来自外部干扰的冲击,这往往是致命的,事实上,外部干扰无处不在,比如在工业现场,电网就无时无刻都在被谐波电流冲击,这同样会对用电网络中的精密电子设备形成严重干扰,那么这种干扰是怎样形成的呢。

  在用电网络中,存在许多非线性负载,如:中频炉,变频器,直流电机驱动器,电子镇流器等工作电流剧烈变化的设备,会向电网注入谐波电流,这类谐波电流产生的电压畸变容易导致PLC,数控机床,计算机,精密仪器等设备受到干扰,出现工作异常。

  要记住:非线性负载向电网发射的谐波电流本身并不会对其他设备产生影响,我们所看到的谐波对其他设备的影响,是谐波电流通过电网的阻抗产生谐波电压产生的。

  这里设备1是产生谐波电流的设备,它工作时向电网注入谐波电流,由于电网有一定的阻抗,电网的阻抗包括,变压器的阻抗Z0,线路的阻抗Z1和Z2,明纬电源总的阻抗就Z=(Z0+Z1+Z2),当设备1向电网注入谐波电流时(记为In),则在电网的阻抗Z上产生了谐波电压(记为Un),于是设备2的电源输入端就出现了谐波电压Un,如果谐波电压超过了设备2能够承受的程度,设备2就会受到这个谐波电压的干扰,一般电子设备允许的谐波畸变率为UTHD<5%。

  在现实中,设备1往往是中频炉,变频器,直流电机驱动器等工作电流发生剧烈变化的设备,设备2往往是PLC,数控机床,计算机,精密测量仪器等设备,谐波对其他设备造成的不良影响主要体现在以下几个方面:。

  ·。

  数字控制设备,PLC,数控机床等,发生误动作。

  ·。

  信号采集系统,测量仪器等的精度降低。

  ·。

  电动机发生抖动,过热。

  从上述原理可知,谐波源负载是否会对同一个电网上的电子设备造成干扰,主要取决于电子设备的电源线输入端电压谐波畸变的大小,以及电子设备供电电源的抗干台湾明纬扰能力。

  谐波源负载产生同样的谐波电流的情况下,与变压器之间的距离越远,则对应的电网阻抗越大,引起的电压畸变就越大,越容易对同一个电网上的电子设备形成干扰,而不同的电子设备抗畸变电压的能力也有优劣之分,在同一供电网络,某台电子设备会受干扰,并不意味着所有的电子设备在这个位置都会受干扰。

  因此,对于非线性负载,需要使用功率分析仪测试其谐波电流是否超出相关标准规定的限值,致远PA全系列功率分析仪支持全球最通用的IEC61000-4-7谐波测试标准,而对于电能质量要求较高的精密设备,需要对其供电电源的抗谐波干扰能力进行测试,其中PA8000认证级功率分析仪强大FFT测量功能可以分析每一次频点的能量,最小分辨率为0.1Hz,通过此功能可以查看每次间谐波的数据。

  一,测试需求。

  功率计等测量仪器测试的电压,电流,功率等数据一般都是有效值或平均值,一般meanwell情况下,只要被测信号比较干净稳定,那么数据结果就会比较稳定,不会存在波动,但是在很多场合下,或是因为信号存在高频噪声,或是因为信号受负载影响存在波动,都会导致测试的数据存在波动,无法得到稳定数据,这就给工程师带来了麻烦,如果工程师存在选择恐惧症,那么会在这些波动的数据中纠结很久了。

  二,解决办法。

  一旦出现数据波动的情况,我们该如何解决呢,其实方法还是有不少的,比如延长测试时间,假设原来的测试时间是1s,那么可以把时间延长到5s甚至10s,时间延长了数据必然会更加稳定,但是时间延长后带来的问题就是同样的时间内测得的数据点数变少,假如一份报告测试的数据点数一定的话,那么测试时间就会延长数倍以上,这在很多场合是无法接受的。

  那么除了延长时间之外,还有没有其他解决办法呢,显然是有的,那就是功率计里的平均功能,平均功能是对采样数据执行平均处理,能直接创联电源支持平均处理的测量功能有:U,I,P,S,Q等值,平均处理包括指数平均和移动平均两种处理方式。

  三,指数平均。

  选择指数平均法,用户可设定衰减常数对电压或电流有效值,有功功率的瞬时值(采样数据)进行指数平均,去除被测量的高频成分,其中衰减常数可以手动设置,衰减常数设置值越大测量值越稳定,对输入变化的响应速度也就越慢,也就是说测量延迟会相应变长,该平均法常用于信号中存在高频信号,通过设定衰减常数减小高频信号对数据的干扰。

  四,移动平均。

  移动平均法,用户可设定移动个数对电压或电流有效值,有功功率的瞬时值(采样数据)进行移动平均,其原理是采集N个信号之后对这些数据求平均,其中移动个数N可以手动设置,移动个数设置值越大测量值越稳定,同样对输入变化的响应速度也就越慢,该平均方法多用于信号本身存在波动的情况,比如因负载波动导致信号本身波动,就建议用移动平均。

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