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功率計測量功率因數(shù)的技巧
更新時間:2020-10-19   點擊次數(shù):1314次
  功率計測量功率因數(shù)的技巧
  功率因數(shù),是有功功率和視在功率的比值,是異步電動機的主要性能指標(biāo)之一。從等效電路看,異步電機是一個感性電路,必須從電網(wǎng)吸收感性無功,其功率因數(shù)總是小于1的。
  電機在空載時轉(zhuǎn)子電流約等于零,定子電流基本上是勵磁電流,其主要成分是磁化電流,因此,空載時的功率因數(shù)很低,約為0.2。電機在加上負(fù)載后,轉(zhuǎn)子電流增大,輸出的機械功率增大,定子電流中的有功成分增大,因此定子的功率因數(shù)迅速增大。但當(dāng)負(fù)載增大到一定程度,負(fù)載增大引起轉(zhuǎn)差率s較大,轉(zhuǎn)子的電壓、電流之間的相位角較大,轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)下降,定子的功率因數(shù)也隨之減小。換言之,在整個正常工作范圍內(nèi),只有在某一負(fù)載時有大功率因數(shù),通常使在額定負(fù)載或略低于額定負(fù)載附近有大功率因數(shù),一般為0.7~0.9,而空載,輕載時功率因數(shù)則很低。
  針對電機功率因數(shù)的準(zhǔn)確測量,一般需要從以下幾個方面下手來提高測量的準(zhǔn)確性。
  一、讓電參數(shù)測量準(zhǔn)確。
  1. 電參數(shù)是否測得準(zhǔn)是電機大部分參數(shù)準(zhǔn)確測量的基礎(chǔ),包括功率因數(shù),而電參數(shù)準(zhǔn)確測量的標(biāo)準(zhǔn)是什么呢?其實很簡單,各電參數(shù)的波形穩(wěn)定無雜波。
  1) 首先,必須保證量程合適,對于測量,這是重要的一點。選擇合適的測量量程就相當(dāng)于是選取不同精度的工具,試想,如果拿把米尺去測量一只筆芯的直徑,這又怎么能測得準(zhǔn)呢?如果直接測量,如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前測量值小于30%的大量程,那么你就需要調(diào)小當(dāng)前的測量量程了。如果通過電流傳感器間接測量,當(dāng)前測量值小于30%*量程,或者顯示值小于30%*量程*傳感器變比,則你就需要調(diào)小當(dāng)前的測量量程了。當(dāng)然,你得保證你的測量過程中都是不超量程的。
  2) 量程調(diào)對了還是存在偏差?那么你就可能需要設(shè)置合適的線路濾波了。其線路濾波的截止頻率需要根據(jù)電參數(shù)的波形來考慮,目的就是濾除雜波,終結(jié)果就是使波形“干凈”無雜波。當(dāng)然,截止頻率太高則可能濾不掉雜波,如果截止頻率太低則當(dāng)電機轉(zhuǎn)速升高,變頻器出來的PWM波頻率升高至截止頻率以上時,會導(dǎo)致需要測量的PWM波經(jīng)過了一層濾波后產(chǎn)生畸變,使得測量也不準(zhǔn)確。
  3) 正常來說,我們的系統(tǒng)存在默認(rèn)更新率,所以默認(rèn)可以準(zhǔn)確測試某一頻率以上的電參數(shù),如果測量電機的轉(zhuǎn)速較低,即電機輸入電參數(shù)的頻率較低,此時系統(tǒng)默認(rèn)的更新率并不能滿足測試條件,這個時候,必須改變功率分析儀的更新率以適應(yīng)測試要求。
  二、選擇合適的無功計算公式
  完成了第一點之后,接下來,就需要選擇合適的無功計算公式了,電機測試平臺對于無功的計算提供了三種實用公式,以供不同測試模式的使用。在不同的測試模式下,如發(fā)現(xiàn)無功測試存在偏差,如果該測試模式下可選無功計算公式,則可以根據(jù)自己的需要選擇接近真實值的計算公式。
  三、適當(dāng)?shù)卣{(diào)零和補償
  若用戶測試信號線過長,則線路產(chǎn)生的測量誤差不可忽略,此時就需要添加線路補償,以補償線路產(chǎn)生的測量誤差,使得計算值更加接近我們所需的真實值,補償設(shè)置越準(zhǔn)確,測量值就越準(zhǔn)確。此外,在設(shè)備使用過程中,由于環(huán)境條件改變、溫度改變或者其他因素,都會使得測量儀器的零點存在一定的漂移,這時就應(yīng)該進行調(diào)零操作,防止零漂誤差。
  功率因數(shù)是異步電機的重要屬性之一,而對電機功率因數(shù)的準(zhǔn)確測量,主要通過以下幾點進行考慮:
  1. 保證電參數(shù)的測量條件:量程、抗干擾、更新率等。
  2. 選擇合適的無功計算公式。
  3. 適當(dāng)?shù)卣{(diào)零和補償。
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