我們常用的電氣設備時常會遇到一些工作不穩定的情況,排除產品問題外,供電質量往往是造成異常的一大原因,下面使用功率分析儀帶你了解“理想信號”市電的真實樣貌。
測試前準備
1臺PA功率分析儀、2根電壓測試線。
測試流程
第一步 將市電的火線和零線直接接到功率分析儀1通道電壓輸入端(功率分析儀可直接接入1500V有效值)將功率分析儀接線設置為1P2W,觀察信號真實情況,無需開啟線路濾波器。
圖1 數值頁面
打開數值頁面可以觀察到,Urms1電壓238V,可預期的220V電壓有較大差距,根據市電標準,220V單相供電電壓偏差為標稱電壓的+7%,-10%,即198V-235V。238V略高于標準范圍,那么可能是什么原因導致電壓超標呢?需要進一步探究。
第二步 WAVE按鍵,看下電壓波形,可以調節水平縮放,方便觀察。
圖2 電壓波形
如上圖,電壓的波形并非標準的正弦波,可以判斷市電信號其實并不純凈,可能含有諧波,接下來要看什么原因導致電壓信號產生畸變。
第三步 使用FFT功能觀察信號頻譜,可以在格式中選擇分辨率以及頻譜寬度。
圖3 FFT頻譜
根據FFT視圖可以看到除了50Hz處,頻譜上還有很多諧波信號,這個是導致電壓超標的主要原因,另外除了諧波成分,我們可以看到頻譜表上各個頻點的能量,這個也是電壓超標的原因之一。
接下來還可以針對諧波作進一步分析。
第四步 功率分析儀的諧波模式支持常規諧波,諧波模式諧波,IEC諧波三種諧波測量模式,此處我們采用諧波模式諧波,將信號倍頻處理以得到更準確的數據。
圖4 諧波測量
在諧波模式下我們可以直觀的觀察各次諧波的情況以及THD等數據,方便和我們的諧波指標進一步對比,比如此信號的3、5、7次諧波成分的含量較大,這就是此信號電壓值偏差的主要原因。
具備0.01%精度的功率分析儀搭配的多種分析功能,只需簡單的幾步就能夠精準分析市電的各項指標情況。同樣在其他的應用領域,PA功率分析儀也能夠以簡單便捷的測試方法,準確的分析功能給生產和研發提供有力的數據支撐。
圖5 PA5000H功率分析儀