Qu'est-ce que l'analyseur de puissance: schéma de circuit et son fonctionnement

Analyseur de puissance est l'outil utilisé pour surveiller la qualité de l'alimentation. Le taux de transfert d'électricité dans un circuit électrique est appelé énergie électrique. La puissance électrique est mesurée en watts - joules par seconde en unités S.I. Il existe différents moyens de produire de l'énergie. Le Puissance que nous utilisons dans nos maisons est généralement produit par l'électricité générateurs et fourni aux foyers, aux industries via le réseau électrique. Cette tâche est effectuée par l'industrie de l'énergie électrique. Une variation indésirable de la qualité de l'alimentation peut entraîner une panne ou endommager les équipements sensibles. Par conséquent, il est essentiel de surveiller fréquemment la qualité de l'alimentation.

Qu'est-ce que Power Analyzer?

Un analyseur de puissance, également appelé analyseur de qualité de puissance, est l'équipement utilisé pour surveiller la qualité de puissance dans les appareils. La qualité de l'alimentation est généralement comprise comme la compatibilité entre une source d'alimentation / électrique et une charge branchée afin que la charge puisse fonctionner correctement. Lorsque la qualité de l'alimentation est faible, la charge peut être endommagée ou peut ne pas fonctionner correctement. Il existe de nombreuses causes de mauvaise qualité de l'alimentation.

La tension, la fréquence du signal et la forme d'onde sont les facteurs considérés pour mesurer la qualité de l'alimentation. Lorsque la quantité de puissance a une tension d'alimentation constante qui reste dans les limites prescrites et que sa fréquence CA est stable et proche de la valeur nominale avec une courbe de tension lisse, elle est considérée comme une bonne qualité de puissance.

La qualité de l'alimentation peut varier en raison de la discontinuité de service, de la variation de l'amplitude de la tension, Courants transitoires, harmoniques augmentant en puissance CA. Pour le dépannage de la qualité de l'alimentation, l'analyseur de puissance aide à calibrer et à éliminer les problèmes tels que les baisses de tension, les houles, les harmoniques, les déséquilibres, etc. observés dans l'alimentation électrique.

Schéma

Pour comprendre le fonctionnement d'un analyseur de puissance, regardons son circuit.

Schéma du circuit de l'analyseur de puissance

Un analyseur de puissance typique se compose de deux canaux isolés pour l'entrée de tension et de courant. L'entrée de tension a un atténuateur et l'entrée de courant a un shunt de courant intégré. Ces entrées sont échantillonnées et ces données échantillonnées sont analysées par un Traitement des signaux numériques unité. Il contient également un FPGA unité pour interfacer toutes les autres unités. Un CPU séparé est fourni qui prend l'entrée du DSP pour afficher les résultats, les stocker et les transmettre sur des canaux sans fil.

Connexion de l'analyseur de puissance

Dans l'industrie de l'énergie électrique, l'énergie est produite au niveau du générateur. Puis cette puissance est transmise sur des lignes de transport électrique, répartie sur ce réseau, et atteint les compteurs électriques présents à proximité de l'utilisateur final. Pour une surveillance efficace de la puissance dans le réseau, les analyseurs de puissance sont installés à trois positions importantes - principales, tableaux de distribution, tableaux secondaires.

Mains - Cette étape est constituée d'appareils à hautes performances et qui nécessitent une précision pour la surveillance. Les analyseurs de puissance utilisés à ce stade doivent avoir des fonctionnalités supplémentaires.

Tableaux de distribution - Les analyseurs de puissance à ce stade sont dédiés à l'enregistrement des paramètres électriques et au signalement des alarmes si des anomalies sont détectées.

Tableaux secondaires - Ces analyseurs de puissance sont dédiés à la surveillance et à l'enregistrement des données des charges connectées à l'extrémité des lignes de transmission. Ceux-ci donnent des informations complètes sur l'état et la consommation électrique de chaque charge.

Il existe deux méthodes pour mesurer les paramètres électriques. Mesure de courant continu - pour ce type de circuit de mesure doit être ouvert. Mesure de courant indirect - ici transformateur de courant pince est connectée au fil pour mesurer le courant. Selon le domaine d'utilisation, il existe différents types d'analyseurs de puissance pour des applications distinctes.

Pour les tâches de maintenance et d'inspection, les analyseurs de puissance avec pinces sont préférables. Ceux-ci ne nécessitent aucune connexion supplémentaire. L'analyseur de puissance triphasé dispose de trois pinces pour mesurer les entrées simultanément.

Si le courant de mesure est dans les limites du courant d'entrée nominal maximal de l'analyseur de puissance, le câble porteur de courant peut être directement connecté à l'entrée de l'analyseur de puissance. Si le courant de mesure dépasse les limites d'entrée nominales, un transformateur de courant externe est utilisé pour convertir le courant en un signal de tension ou de courant afin que l'analyseur de puissance puisse le mesurer directement.

Principe de fonctionnement de l'analyseur de puissance

Les analyseurs de puissance sont utilisés pour mesurer la qualité de l'énergie Circuits de courant alternatif (AC) ou Systèmes à courant continu (DC). Pour mesurer la qualité de l'alimentation dans les circuits CA, il utilise des considérations de circuit distinctes.

Les analyseurs de puissance modernes sont portables et peuvent transmettre des informations à l'aide d'un support sans fil. Chaque canal de l'analyseur se compose d'un interrupteur vers un atténuateur interne ou externe pour la tension et une coupure en cas de courant. Ceci est suivi par un tampon à haute impédance, une série d'étages de gain et un Convertisseur A / N .

Le processeur de signal numérique contrôle le gain et les conversions A / N de l'entrée traitée. Un commutateur de mise à zéro automatique est fourni à l'avant pour une précision CC.

Cet analyseur de puissance peut mesurer divers paramètres tels que W, VA, VAr, facteur de puissance, phase, valeur efficace vraie, harmoniques fondamentales, TIF, impédance, surtension, etc… L'ensemble du fonctionnement de l'analyseur de puissance peut être contrôlé à l'aide d'une interface série, LAN ou une interface GPIB.

Le shunt de courant utilisé ici donne une bande passante très large avec un déphasage minimum. L'atténuateur de tension aide à obtenir une réponse à large bande passante qui correspond à la réponse de shunt actuelle. Ici, les deux canaux sont calibrés numériquement, ce qui élimine le besoin de tout ajustement physique.

Habituellement, mesurer le vrai signal électrique RMS la période de temps est considérée comme la tâche cruciale de tout instrument de mesure. Cette mesure devient une tâche compliquée lorsqu'elle est appliquée aux signaux CA.

Lorsqu'il s'agit de signaux CA pour calculer la valeur efficace réelle d'une forme d'onde CA, la valeur moyenne doit être calculée sur le cycle de fréquence CA. C'est ce qu'on appelle la fréquence fondamentale du circuit.

Les analyseurs de puissance CA affichent la sortie sous forme d'onde analogique. Un oscilloscope intégré est utilisé ici pour afficher la sortie. Dans le cas des analyseurs d'alimentation CC, un écran est utilisé pour afficher les chiffres numériques.

Analyseur de puissance avancé

Outre les mesures de puissance, un analyseur de puissance innovant peut fournir des informations sur divers autres facteurs. Ces analyseurs de puissance avancés sont souvent utilisés pour mesurer des valeurs d'énergie mécanique telles que le couple et la vitesse. Ceux-ci sont considérés comme des facteurs critiques dans les applications de fabrication.

Cela fournit des données pour mesurer les performances et l'efficacité des systèmes électromécaniques. Certains des calculs supplémentaires effectués par les analyseurs de puissance avancés sont:

1. Cartographie de l'efficacité.
2. Transformation d'avance rapide.
3. Analyse harmonique .
4. Pouvoir fondamental.
5. Valeurs RMS.
6. Vecteurs spatiaux et courant DQ, et
7. Diagrammes polaires et composants symétriques.

Mesures de l'analyseur de puissance

Selon le fabricant et le modèle, un analyseur de puissance peut effectuer diverses mesures. Mais certaines des mesures typiques que chaque analyseur de puissance doit calculer sont la tension, le courant, la puissance, les paramètres de tension de crête, les paramètres moyens, les valeurs RMS, les harmoniques, la phase, etc. Ces données sont généralement stockées à bord et peuvent être téléchargées ultérieurement ou affichées à l'écran.

Les analyseurs de puissance ont également la capacité de communiquer des données ou de les partager via Ethernet ou USB avec d'autres ordinateurs pour une analyse plus approfondie.

Applications

Avec l'augmentation de l'utilisation des articles électroniques et l'augmentation de la sensibilité des charges électriques, la mesure de la qualité de l'énergie est devenue une tâche importante. Certaines des autres applications de l'analyseur de puissance sont les suivantes:

1. Identifier les problèmes électriques.
2. Enregistrez le coût total de l'énergie électrique consommée.
3. Pour obtenir des informations sur diverses variables électriques en temps réel pour atteindre une efficacité énergétique maximale.
4. Pour contrôler et réduire l'utilisation inutile de l'énergie.
5. Mesures de puissance précises pour l'analyse du variateur de vitesse.
6. Mesurez l'efficacité et la qualité de l'alimentation Pilotes LED .
7. Analyse de l'alimentation en veille à l'aide du logiciel.

Les services publics, les sous-stations et l'industrie de l'énergie électrique contiennent divers transformateurs, générateurs et réseaux de distribution électrique. Pour maintenir le fonctionnement idéal de ces systèmes, des équipements de surveillance et de dépannage réguliers tels que des analyseurs de puissance sont nécessaires. Connectez simplement l'outil, affichez l'état sous forme numérique ou graphique, enregistrez les données et partagez-les avec d'autres systèmes pour une analyse plus approfondie.

Les problèmes électriques rencontrés par les fabricants peuvent entraîner une baisse de la productivité et des performances de la machine ainsi qu'une augmentation des coûts électriques. Dans de tels cas, un bon analyseur de puissance pourrait aider à capturer, interpréter et diagnostiquer facilement le problème. Quel type d'analyseur de puissance est utilisé sur les tableaux secondaires?