示波器測(cè)電機(jī)三相電流

示波器測(cè)電機(jī)三相電流

三相交流被廣泛應(yīng)用于高功率機(jī)電設(shè)備或高能效機(jī)電設(shè)備. 對(duì)這種設(shè)備的功率分析和電質(zhì)測(cè)量是必不可少的。 本文介紹了如何使用8通道12BIT1GHz帶寬2.5GS/s采樣率數(shù)字示波器來(lái)測(cè)量三相電功率和電能質(zhì)量。 并分析了該方法的優(yōu)點(diǎn)。

從矢量的角度來(lái)看，三相交流電壓是三個(gè)相鄰的120度矢量..每個(gè)矢量以零線為參考點(diǎn)，以固定頻率50Hz旋轉(zhuǎn).. 實(shí)軸上的三個(gè)旋轉(zhuǎn)矢量的投影隨時(shí)間的推移而變化，即三個(gè)相鄰的120度串。

假設(shè)相電壓的負(fù)荷是純電阻所產(chǎn)生的負(fù)載電流。 在相同頻率下，電流和電壓矢量的平均功率為零純電阻負(fù)載。

如果負(fù)載是理想的純電容負(fù)載電流，則電流矢量為90度。 如果是理想的純電感電流矢量，則電壓矢量為90度。 在這兩種理想條件下，電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間的能量來(lái)回變化在供電設(shè)備和負(fù)載之間。 實(shí)際負(fù)荷通常不是純電阻電容或電感。 電壓矢量和電流矢量之間存在相位差異φ，從而定義了三種功率。

圖3三相四線交流電源表測(cè)量方法每個(gè)功率表分別測(cè)量負(fù)載電壓和電流，計(jì)算每個(gè)交流電源，然后計(jì)算各種總功率。 該方法基本上需要同時(shí)收集6個(gè)電參。 利用Like的多通道高分辨率示波器HDO8000實(shí)現(xiàn)三相電力測(cè)試。 HDO8000有8個(gè)通道，配備三個(gè)高壓差分探針和三個(gè)電流探針，同時(shí)測(cè)量三個(gè)電壓和三個(gè)電流。 高壓差分探頭可測(cè)量高達(dá)1000伏特的電壓，有效地抑制了功率電子中常見的共模干擾。 電流探測(cè)器可以測(cè)量700A的峰值電流。 在下圖中，HDO80008通道示波器配備了三個(gè)高壓探針、三個(gè)電流探針和其他探針。

示波器通過(guò)三組電壓和電流探針實(shí)時(shí)收集每個(gè)AC的電壓和電流波形，并計(jì)算電壓和電流的有效值。 根據(jù)公式1：1可以計(jì)算出視覺功率。 為了獲得有功率，不能直接通過(guò)公式1/2獲得。 因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，實(shí)際的交流電壓波形很可能是不真實(shí)的串行波形。 無(wú)法直接測(cè)量電壓與電流之間的相位差，如下圖所示。

根據(jù)IEE1459，瞬時(shí)功率波形在幾個(gè)周期內(nèi)獲得平均功率。 無(wú)功率被抵消，所以示波器測(cè)量的平均功率是有功率的。

如圖5所示，大多數(shù)電流都是緊急的。 過(guò)多的電流峰值因子會(huì)對(duì)供電設(shè)備造成壓力，因此有必要對(duì)用電設(shè)備的電流峰值因子進(jìn)行測(cè)試。 示波器可以計(jì)算電流波形的峰值和有效值。 2.諧波失真。

EMC標(biāo)準(zhǔn)EN61000-3-2對(duì)設(shè)備電源電流的諧波失真提出了要求。 示波器可以預(yù)測(cè)EN61000-3-2. 測(cè)試原理是通過(guò)FFT操作將電流區(qū)域波形轉(zhuǎn)化為頻域，以測(cè)試電流的諧波是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，如下圖所示。

在過(guò)去，4通道示波器很難同時(shí)測(cè)量三相交流電壓和電流. 8通道HDO8000將示波器的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到三相電氣測(cè)試。 用示波器測(cè)量三相電源的優(yōu)點(diǎn)是。

除了能夠測(cè)量功率值之外，示波器還可以直接觀察電壓電流功率的實(shí)時(shí)波形，并且可以使用各種操作功能來(lái)定制信號(hào)處理。 例如，在這段時(shí)間內(nèi)，示波器上的功率波形被傳遞到負(fù)載功率。 更復(fù)雜的信號(hào)處理也可以引入MatlabC/C等程序，實(shí)時(shí)處理示波器上的采集波形。

2.HDO8000的ADC位數(shù)高于傳統(tǒng)的8位示波器。 在高分辨率下，它還具有1GHz帶寬和2.5GS/s的高采樣率..

3.記錄長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)為50m抽樣點(diǎn)，最大250m樣點(diǎn)可長(zhǎng)期收集信號(hào).. 如果采樣率為1ms/s，則可以連續(xù)收集和存儲(chǔ)超過(guò)4分鐘的波形數(shù)據(jù)。 例如，在這種性能的幫助下，可以不斷地觀察關(guān)機(jī)或其他特殊過(guò)程的長(zhǎng)期功率變化。 如果它是多個(gè)收集波形，它可以儲(chǔ)存在示波器數(shù)百GB的硬盤上更長(zhǎng)的時(shí)間。

4.功率分析器適用于整機(jī)設(shè)備的功率測(cè)試。 并且示波器具有豐富的探針類型以連接被測(cè)試的材料更加方便。 測(cè)量和分析調(diào)試功能也非常豐富，更適合于板級(jí)測(cè)試。

5.電壓和電流需要通過(guò)探針傳感器引導(dǎo)到儀器上。 即使相同類型的傳感器和探針對(duì)信號(hào)的延遲存在差異，也很難校準(zhǔn)每個(gè)通道的延遲差異。 當(dāng)示波器具有通道時(shí)，延遲校準(zhǔn)功能可以避免電壓電流信號(hào)的相位偏差。

7.最重要的是，示波器不僅可以用于功率和電力質(zhì)量等功率電子相關(guān)測(cè)試，而且還可以通過(guò)各種探針和分析軟件對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的綜合測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試。 機(jī)電系統(tǒng)中的數(shù)字信號(hào)嵌入式系統(tǒng)傳感器和執(zhí)行器可用于測(cè)試各種信號(hào)。