WT1800R Yokogawa Analizator mocy

Opis serii WT1800R

Analizator mocy WT1800R jest jedynym przyrządem w swojej klasie, który gwarantuje dokładność pomiaru mocy na poziomie 0,05% odczytu + 0,05% zakresu i jest w stanie analizować harmoniczne do 500. rzędu częstotliwości podstawowej 50/60 Hz. Dodatkowo urządzenie cechuje się wysoką stabilnością, która jest bardzo istotna w pomiarach mocy. Dzięki maksymalnie 6 kanałom wejściowym, szerokiej gamie funkcji wyświetlania i analizy oraz łączności z komputerem PC, WT1800R jest rozwiązaniem pomiarowym dla szerokiego zakresu wymagań dotyczących wydajności energetycznej i analizy harmonicznych.

Wraz z rosnącym naciskiem na bardziej wydajne generowanie i przetwarzanie energii, rośnie wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa. Wraz z tymi trendami, szybki rozwój pojazdów elektrycznych i energooszczędnych technologii sprawia, że precyzyjne pomiary są niezbędne do wykrywania nawet najmniejszych strat energii. Niezależnie od tego, czy chodzi o analizę wejść wielofazowych podczas projektowania silników i napędów, czy też o spełnienie rygorystycznych norm wydajności falowników fotowoltaicznych, wysokowydajny analizator mocy WT1800R oferuje inżynierom precyzyjne i niezawodne narzędzie do pomiaru mocy, jakości i wydajności.

Kluczowe cechy WT1800R

WT1800R gwarantuje dokładność pomiaru mocy na poziomie 0,05% odczytu plus 0,05% zakresu i umożliwia analizę harmonicznych do 500. rzędu częstotliwości podstawowej 50/60 Hz. Dzięki maksymalnie 6 kanałom wejściowym, szerokiej gamie funkcji wyświetlania/analizy i łączności z komputerem PC, WT1800R jest rozwiązaniem pomiarowym dla szerokiego zakresu zastosowań związanych z wydajnością energetyczną i analizą harmonicznych.

• Dokładność pomiaru mocy: 0,05% odczytu + 0,05% zakresu
• Pasmo napięcie/prąd: 5MHz
• Próbkowanie 2MS/s (16-bit)
• Moduły analizy mocy maks. 6
• Zakres pomiaru prądu 100 µA do 55A
• Dokładne pomiary w szerokim zakresie napięć, prądów i częstotliwości. Podstawowa dokładność pomiaru mocy (AC) WT1800R jest gwarantowana w zakresie od 1% do 110% wybranego zakresu napięcia i prądu. 
• Innowacyjne rozwiązania przyrządu pomagają zwiększyć efektywność zastosowania do pomiarów: silników , inwerterów i falowników, urządzeń oświetleniowych, pojazdów elektrycznych i hybrydowych, baterii i akumulatorów, zasilaczy, stabilizatorów sieci , w lotnictwie.
• Analiza harmonicznych do 500. rzędu częstotliwości podstawowej 50/60 Hz
• Do 6 kanałów wejściowych przy 2 MS/s (16 bitów)

Podstawowe funkcje serii WT1800R

6 wejść na wyświetlaczu o wysokiej rozdzielczości

Jednoczesne pomiary na maksymalnie 6 wejściach z szybkością 2 MS/s (16 bitów). Wyświetlacz WT1800R o wysokiej rozdzielczości 8,4 cala XGA umożliwia wyświetlanie na podzielonym ekranie do 6 przebiegów i może wyświetlać do 12 stron różnych parametrów pomiarowych, dzięki czemu idealnie nadaje się do testów sprawności silników napędzanych falownikami, technologii energii odnawialnej i zastosowań trakcyjnych, takich jak pompy, wentylatory i pojazdy hybrydowe/elektryczne. Urządzenie może również wyświetlać pomiary w formacie wektorowym lub trendy w czasie.

Gwarantowana dokładność pomiaru dla szerokiego zakresu

Dokładne pomiary w szerokim zakresie napięć, prądów i częstotliwości. Podstawowa dokładność pomiaru mocy (AC) WT1800R jest gwarantowana w zakresie od 1% do 110% wybranego zakresu napięcia i prądu. Odpowiada to napięciom od 15 mV do 1100 V wartości skutecznej i prądom od 0,1 mA do 5,5 A wartości skutecznej (dla elementu wejściowego 5 A) i od 10 mA do 55 A wartości skutecznej (dla elementu wejściowego 50 A). Urządzenie jest również dokładne przy dużych przesunięciach fazowych i wysokich częstotliwościach dzięki zminimalizowanemu wpływowi błędu niskiego współczynnika mocy (±0,07% mocy pozornej).

Dwa rodzaje elementów wejściowych
W jednym urządzeniu można zainstalować zarówno elementy wejściowe 5 A, jak i 50 A. Umożliwia to inżynierom wykorzystanie pojedynczego WT1800R do wielu zastosowań, takich jak pomiar mocy w trybie czuwania i ocena różnych trybów pracy testowanego urządzenia.

Analiza harmonicznych

Analiza harmonicznych do 500. rzędu dla częstotliwości podstawowej 50/60 Hz nawet przy interwale aktualizacji danych wynoszącym 50 milisekund. Model WT1800R oferuje dwie opcje analizy harmonicznych oprócz parametrów mocy.

• Tryb pomiaru harmonicznych (opcja /G5) dla fali podstawowej, składowych harmonicznych i całkowitych zniekształceń harmonicznych (THD).
• Opcja Dual Harmonic (opcja /G6) do pomiaru harmonicznych w dwóch różnych źródłach, na przykład na wejściu i wyjściu falowników, silników o zmiennej prędkości obrotowej, stateczników oświetleniowych, zasilaczy UPS itp.

Pomiar Field-Oriented Control

Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi (PMSM), które oferują najwyższą sprawność w porównaniu z innymi typami silników, są zazwyczaj sterowane za pomocą parametrów osi dq (obracający się układ współrzędnych). WT1800R posiada ulepszone funkcje obliczeniowe, które umożliwiają obliczanie Ld i Lq oraz wspierają pomiary wymagane do sterowania PMSM.

Elastyczne i automatyczne aktualizacje danych

Ręczne ustawianie interwałów pomiarowych z 9 interwałami aktualizacji danych od 50 ms do 20 s lub śledzenie zmiennych częstotliwości wejściowych poprzez automatyczną zmianę częstotliwości aktualizacji danych. Jest to przydatne podczas pomiaru urządzeń takich jak silniki, gdzie częstotliwość sygnału wejściowego zmienia się wraz z prędkością obrotową. Ponadto podczas pracy z niską prędkością (gdy częstotliwość wejściowa wynosi 20 Hz lub mniej) dane są aktualizowane co cykl, co jest przydatne podczas sprawdzania wyników pomiarów na obrót silnika.

Zasilacz DC dla czujników prądu AC/DC (opcja /PD2)

Model WT1800R można wyposażyć w zasilacz prądu stałego do czujników prądu AC/DC z serii CT, aby mierzyć duże prądy i poprawić stosunek sygnału do szumu oraz odporność na zakłócenia.

Funkcja oceny silnika

Mierz więcej niż tylko parametry elektryczne. Funkcja oceny silnika umożliwia pomiar prędkości i kierunku obrotów, momentu obrotowego, mocy mechanicznej, prędkości synchronicznej, poślizgu, kąta elektrycznego, sprawności silnika i całkowitej sprawności systemu na podstawie wyjść analogowych lub impulsowych czujników obrotów i momentu obrotowego.

Szybkie przechwytywanie danych
Funkcja szybkiego przechwytywania danych mierzy Sigma-Urms, Sigma-Irms i Sigma-P z sygnału DC i urządzeń trójfazowych co 5 ms, gdy synchronizacja zewnętrzna jest WYŁĄCZONA lub od 1 ms do 100 ms, gdy synchronizacja zewnętrzna jest WŁĄCZONA, w zależności od częstotliwości sygnału zegarowego.

Łatwy w użyciu niestandardowy wyświetlacz z pamięcią wewnętrzną
Niestandardowe ekrany pozwalają na wizualne potwierdzenie parametrów i mogą być szybko załadowane z pamięci wewnętrznej w celu łatwego wyświetlania.

*Wbudowana pamięć może być również używana do przechowywania danych numerycznych i innych danych. Pojemność wynosi 1 GB.

Korelacja poboru mocy i przebiegów falownika
Gdy podczas testów wytrzymałościowych silnika obserwuje się pogorszenie wydajności, połączenie precyzyjnych pomiarów mocy i przebiegów może pomóc w zidentyfikowaniu przyczyny. Zintegrowana platforma oprogramowania pomiarowego Yokogawa IS8000 umożliwia jednoczesne wyświetlanie precyzyjnych pomiarów mocy z WT1800R i danych przebiegu z szybkiego rejestratora danych DL950 lub oscyloskopu DLM5000. Taka konfiguracja umożliwia łatwą analizę na ekranie i korelację między zużyciem energii a przebiegami falownika.*1

Oprogramowanie WTViewerEfree

Łatwe przeglądanie, sterowanie i pobieranie pomiarów z komputera za pomocą WTViewerEfree, potężnego oprogramowania, które łączy WT1800R z komputerem za pośrednictwem interfejsu komunikacyjnego, aby ułatwić dostęp do danych numerycznych, przebiegów, trendów i harmonicznych z urządzenia.

Zdarzenia i obliczenia definiowane przez użytkownika

Funkcja wyzwalania zdarzeń w WT1800E pozwala użytkownikom na ustawienie limitów dla przechwytywania odczytów, które mieszczą się lub wykraczają poza określony zakres mocy, prądu lub innych parametrów. Dane spełniające warunki wyzwalania są zapisywane, drukowane, zapisywane w pamięci USB itp. Użytkownicy mogą również zdefiniować i używać do 20 wyrażeń do niestandardowych obliczeń.

Interfejsy i połączenia

Panel przedni

Funkcje standardowe

Funkcje opcjonalne

Panel tylny

Funkcje standardowe 

Funkcje opcjonalne

Niektóre przykłady zastosowania YOKOGAWY WT1800R

WT1800R jest wszechstronnym przyrządem, odblokowującym możliwości precyzyjnego pomiaru mocy dla naukowców, projektantów i inżynierów pracujących nad szeroką gamą zastosowań w zakresie efektywności energetycznej i oszczędzania energii oraz energii odnawialnej. Niezależnie od tego, czy chodzi o produkcję energooszczędnych urządzeń i urządzeń, pojazdów hybrydowych / elektrycznych czy technologii energii odnawialnej, WT1800R jest uniwersalnym miernikiem do pomiarów energoelektronicznych i analizy energii. Kluczowe zastosowania obejmują:

• Pojazdy elektryczne, hybrydowe pojazdy elektryczne i hybrydowe pojazdy elektryczne typu plug-in
• urządzenia przemysłowe, takie jak falowniki, silniki i pompy
• Technologie energii odnawialnej, takie jak energia słoneczna i wiatrowa
• Urządzenia biurowe i domowe, takie jak klimatyzatory i lodówki
• Wyposażenie centrów danych IT, takie jak serwery, routery i przełączniki
• Ładowanie akumulatorów i urządzenia przenośne
• Stateczniki, diody LED i oświetlenie fluorescencyjne
• Systemy zasilania samolotów

Testowanie falowników i silników

Przegląd

Pojazdy elektryczne i hybrydowe mają wiele komponentów elektrycznych i mechanicznych, dlatego ogólna ocena wydajności wymaga pomiaru sprawności obu tych elementów. Dzięki 6 kanałom wejść mocy, elastycznemu działaniu i szerokiemu pasmu, WT1800R jest idealny do testów sprawności między wejściem a wyjściem falowników. Opcjonalna funkcja oceny silnika umożliwia pomiar prędkości obrotowej i zmian momentu obrotowego.

Obliczenia delta

Uzyskanie napięć liniowych i fazowych z sum i różnic chwilowych wartości napięcia i prądu w każdym elemencie.

• Napięcia liniowe i prądy fazowe, które nie są mierzone, są obliczane w trójfazowym układzie trójprzewodowym (rysunek 1).
• Konwersja gwiazda-trójkąt: Napięcie linii jest obliczane na podstawie napięcia fazowego przy użyciu danych trójfazowego systemu czteroprzewodowego.
• Konwersja trójkąt-gwiazda: Napięcie fazowe jest obliczane na podstawie napięcia linii w trójfazowym systemie trójprzewodowym (system 3V3A) (rysunek 2).

Zalety WT1800E

• Szerokie pasmo i wysoka prędkość próbkowania

  WT1800R jest zdolny do 16-bitowej wysokiej rozdzielczości i próbkowania 2 MHz, co umożliwia pomiar szybszych sygnałów z większą precyzją.

• Ocena silnika: Kąt elektryczny/obrót/kierunek

  Pomiar prędkości obrotowej, momentu obrotowego i mocy wyjściowej (mocy mechanicznej) silników z wejść analogowych/impulsowych czujników obrotu lub momentu obrotowego.

• Harmoniczne i podwójne harmoniczne

  Jednoczesny pomiar współczynników zniekształceń, takich jak THD, składowych podstawowych i harmonicznych. Harmoniczne do 500. rzędu mogą być mierzone nawet przy częstotliwości aktualizacji danych 50 ms. Użytkownicy mogą również mierzyć harmoniczne z dwóch różnych źródeł jednocześnie.

• Pomiary ładowania/rozładowania akumulatora

  W zintegrowanym pomiarze można ocenić stan naładowania i rozładowania akumulatora. Chwilowe wartości dodatnie i ujemne rejestrowane są z dużą szybkością próbkowania wynoszącą 2 MS/s.

• Filtr liniowy do usuwania składowych wysokiej częstotliwości

  Podczas oceny mocy przebiegów falownika na wartości pomiarowe wpływają składowe o wysokiej częstotliwości. Funkcja filtra cyfrowego umożliwia usunięcie niepotrzebnych składowych wysokiej częstotliwości nałożonych na sygnały. Filtr można ustawić niezależnie dla każdego elementu wejściowego. Standardowo dostępny jest filtr analogowy dla częstotliwości 1 MHz/300 kHz oraz filtr cyfrowy, który można ustawić w zakresie od 100 Hz do 100 kHz w krokach co 100 Hz.

Wydajność systemów energii odnawialnej

Przegląd

Energia generowana przez moduły ogniw fotowoltaicznych i turbiny wiatrowe jest przekształcana z prądu stałego na prąd przemienny za pomocą kondycjonera energii. Minimalizacja strat w tych konwersjach poprawia wydajność całego systemu energetycznego. WT1800E zapewnia do 6 wejść zasilania na jednostkę do pomiaru napięcia, prądu, mocy i częstotliwości (dla prądu przemiennego) przed i za każdym konwerterem, a także sprawności konwertera i ładowania.

Pomiar chwilowej mocy szczytowej

W fotowoltaice sterowanie MPPT zmienia napięcie, aby zmaksymalizować energię pozyskiwaną z panelu słonecznego. WT1800R może mierzyć nie tylko napięcie, prąd i moc, ale także wartości szczytowe napięcia, prądu i mocy zarówno po stronie plus (+), jak i minus (-).

Zalety WT1800E

• Wiele kanałów i szeroki zakres wejściowy

  Ocena wydajności kondycjonera energii przy użyciu 6 kanałów wejściowych do jednoczesnych pomiarów z wejść i wyjść przetwornicy boost, falownika i akumulatora. Bezpośrednie zaciski wejściowe (zakres napięcia: 1,5 V do 1000 V i zakres prądu: 10 mA do 5 A lub 1 A do 50 A) umożliwiają wykonywanie precyzyjnych pomiarów bez użycia czujnika prądu.

• Pomiar współczynnika zniekształceń harmonicznych

  Wahania napięcia i harmoniczne wpływają do systemu zasilania z powodu odwrotnego przepływu mocy. Funkcja pomiaru harmonicznych umożliwia pomiar składowych harmonicznych w celu obliczenia i wyświetlenia całkowitego zniekształcenia harmonicznego (THD).

• Pomiary współczynnika tętnienia i strat mocy

  Funkcja definiowana przez użytkownika umożliwia obliczanie strat mocy, współczynników tętnienia napięcia DC i prądu DC między wejściem a wyjściem. Można ustawić do 20 wyrażeń arytmetycznych. Nazwy operacji arytmetycznych F1, F2 itd. można dowolnie zmieniać.

• Typowe wyrażenia arytmetyczne

  Współczynnik tętnienia napięcia DC = [(wartość szczytowa napięcia (+) - wartość szczytowa napięcia (-))/2 × wartość średnia napięcia DC] × 100
  Strata mocy = moc wyjściowa - moc wejściowa

• Energia kupowana/sprzedawana i ładowana/rozładowywana

  Pomiar ilości energii sprzedanej/kupionej w połączeniu z siecią oraz ładowania/rozładowania akumulatora. Pomiar ilości energii sprzedanej/kupionej w połączeniach międzysieciowych oraz ładowania/rozładowywania baterii. WT1800E umożliwia integrację prądu (q), mocy pozornej (WS), mocy biernej (WQ), a także integrację mocy efektywnej w trybach sprzedaży/kupna energii oraz ładowania/rozładowania. Ponadto funkcja zdefiniowana przez użytkownika umożliwia obliczenie średniej mocy czynnej w okresie integracji.

Wydajność silnika z falownikiem w pojazdach elektrycznych

Przegląd

WT1800R obsługuje pomiary mocy na maksymalnie 6 kanałach wejściowych, dzięki czemu idealnie nadaje się do oceny wydajności między wejściem a wyjściem pojazdu elektrycznego. Opcjonalna funkcja oceny silnika umożliwia jednoczesne monitorowanie zmian napięcia, prądu i mocy, a także zmian prędkości obrotowej, momentu obrotowego i mocy mechanicznej.

Pomiary ładowania/rozładowania akumulatora

W zintegrowanym pomiarze można ocenić stan naładowania i rozładowania akumulatora. Chwilowe wartości dodatnie i ujemne rejestrowane z szybkością próbkowania 2 MS/s są integrowane, a każda z całkowitych wartości jest wyświetlana.

Zalety WT1800R

• Szerokie pasmo i wysoka prędkość próbkowania

  WT1800R jest zdolny do 16-bitowej wysokiej rozdzielczości i próbkowania 2 MHz, umożliwiając pomiar szybszych sygnałów z większą precyzją.

• Harmoniczne i podwójne harmoniczne

  Testowanie silników odbywa się przy różnych prędkościach obrotowych. WT1800E obsługuje dolną częstotliwość graniczną 0,1 Hz, aby umożliwić pomiar harmonicznych przy bardzo niskiej prędkości obrotowej silnika bez użycia zewnętrznego zegara próbkowania.

• Ocena silnika: Kąt elektryczny/obrót/kierunek

  Pomiar prędkości obrotowej, momentu obrotowego i mocy wyjściowej (mechanicznej) silników z wyjść analogowych/impulsowych czujników obrotu lub momentu obrotowego.

• Indywidualna funkcja zerowania: korekcja offsetu dla każdego wejścia

  Częstym problemem podczas testowania silników falownikowych jest obecność szumów otoczenia, które mogą oznaczać, że wartości testowe są niezerowe nawet przed rozpoczęciem testu. Funkcja zerowania w WT1800R umożliwia użytkownikom włączanie, wyłączanie lub resetowanie wartości offsetu dla sygnałów wejściowych napięcia, prądu i silnika każdego elementu osobno.

• Wyjście DA i zdalne sterowanie

  Użytkownicy mogą chcieć sprawdzać zmiany danych wraz z innymi danymi pomiarowymi (temperatura itp.) w tym samym czasie, gdy wymagane są dane komunikacyjne, takie jak napięcie, prąd, moc i wydajność. Funkcja wyjścia DA umożliwia użytkownikom generowanie sygnałów analogowych na maksymalnie 20 kanałach.