WT3000三相功率分析仪在电源测试中的应用研究
2.3 相角测量
在测试交流三相电源中,相位也是一个很重要的指标参数。在一般测量中,很容易忽视这个测量参数。尤其在三相负载不平衡时,相位角测量误差尤为突出。为此,先叙述一下平衡负载的概念。所谓平衡加载,就是指交流电源三相输出所承受的是相等的负载,三相之间角度标称值是120°。而在某一相加载较轻,如某相负载为其他两相固定负载的1/3时,三相的输出电压相对平衡负载会有一定的变化,这时三相之间的夹角与120°有一定的误差。对于质量特性好的电源来说,这个测量误差相对较小。
传统的测试方法是直接测量相电压法来实现的,通过余弦定理,可以计算出相角。即:

其中,A,B,C是三相与零线N之间的电压,AB,BC,AC是相与相之间的电压,都是测试出来的,c,b,a分别是A-B,A-C,B-C之间的相角。通过数据处理计算出相与相之间的角度。这样做有一定的计算量,还不够直观明了,且操作起来麻烦。
测试负载效应时,无需换线等,只要稍稍调整负载,就可用WT3000的矢量分析功能来获知三相间的矢量图,即幅度相角等,DELTA计算(/DT)功能还能方便快速测量相电压等。
2.4 分析电源的转换效率
电源的转换效率就是指其输出的功率与其所消耗功率(即输入功率)的比值,即

相比于传统方法,需要将被测电源的输入输出功率分别测试,除了复杂的接线外,测试起来也不能很好地保证同步性。而测试效率时,同步性恰恰是最关键的。
如果能用一台设备就能完成输入输出功率的同时监测,就能很好地保证同步性了。WT3000的多通道能使输入和输出功率在一个操作界面中比较,其分析存储打印等功能对分析电源效率还是相当方便的。
3 电源的自动测试
随着自动化技术的发展,自动测试技术应用领域也逐渐覆盖到工作中的方方面面。WT3000配有PC卡槽,GP-IB接口,BS-232接口,以太网接口和USB接口等,接口的多样性确保能和计算机等其他设备程控通讯。这样无论你工作中使用的是基于C/C++等语言编程工具,还是基于Labview等图形编程工具,都很容易轻松实现电源的自动测试。
尽管数字多用表、示波器、失真度仪等都可以程控操作,但是在实际应用中,由于仪器设备繁多,有的甚至还不能被程控,而且手动操作(比如反复换相,接线等)的过多,这样自动测试就显得不是那么必要了。正是由于前文提到WT3000的集合多种功能于一体和测试过程中便捷性决定了电源自动测试的可行性。用户可以根据其需要编辑相应的测试程序,通过程控端口,实现对程控电源、程控负载以及WT3000的自动控制。模型示意图如图2所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/178794.htm
其中,程控电源,程控负载及其测试标准WT3000都是按照电源测试方法连接的,参照图1,视具体情况而定。比如在测试恒压态指标时,需要将WT3000和程控负载并联在电源的输出端口上;而在测试恒流态指标时,又需要将WT3000和程控负载与电源一起串联成一整个回路等,这里就不再赘述。需要注意的是,控制电源的输出和负载的打开一般需先行输出电源再行打开负载,必须保证电源的输出功率在电子负载的承受功率范围之内,直流电子负载的正负向必须与直流电源的正负向相对应。如有异常必须立即关闭电源输出以确保人身安全和设备免受损坏等。
由于在这个模型中,电子负载和程控电源都是相互扮演着辅助设备的角色,真正测试结果都是在WT3000上体现的,所以此方法对电子负载的测试也同样适用。
4 结束语
本文都是工作中实践经验的总结,所提到设备的特点是针对于测试过程中问题提出的。旨在改进电源的测试方法,提高工作效率。通过以往的基础以及发现的问题,适时结合设备的特点,发掘出其更多的作用。
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