เครื่องวิเคราะห์พลังงาน เป็นเครื่องมือที่ใช้ตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้า อัตราการถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าเรียกว่าพลังงานไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าวัดเป็นวัตต์ - จูลต่อวินาทีในหน่วย S.I มีหลายวิธีในการสร้างพลังงาน อำนาจ ที่เราใช้ในบ้านมักจะผลิตโดยไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และส่งไปยังบ้านอุตสาหกรรมผ่านกริดพลังงานไฟฟ้า งานนี้ทำโดยอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงคุณภาพไฟฟ้าที่ไม่ต้องการอาจทำให้เสียหรือทำให้เกิดความเสียหายกับอุปกรณ์ที่บอบบางได้ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญในการตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้าบ่อยๆ
Power Analyzer คืออะไร?
เครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้าในอุปกรณ์ต่างๆ โดยปกติแล้วคุณภาพไฟฟ้าจะเข้าใจว่าเป็นความเข้ากันได้ระหว่างแหล่งจ่ายไฟ / ไฟฟ้าและโหลดที่เสียบปลั๊กเพื่อให้โหลดทำงานได้อย่างถูกต้อง เมื่อคุณภาพไฟฟ้าต่ำโหลดอาจเสียหายหรืออาจทำงานผิดปกติ คุณภาพไฟฟ้าไม่ดีมีหลายสาเหตุ
แรงดันไฟฟ้าความถี่ของสัญญาณและรูปคลื่นเป็นปัจจัยที่ใช้ในการวัดคุณภาพไฟฟ้า เมื่อปริมาณไฟฟ้ามีแรงดันไฟฟ้าคงที่ซึ่งอยู่ในขีด จำกัด ที่กำหนดและความถี่ A.C คงที่และใกล้เคียงกับค่าพิกัดที่มีเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าที่เรียบจะถือว่าเป็นคุณภาพไฟฟ้าที่ดี
คุณภาพของพลังงานอาจแตกต่างกันไปเนื่องจากความไม่ต่อเนื่องในการให้บริการความแตกต่างของขนาดแรงดันไฟฟ้า กระแสชั่วคราว การเพิ่มฮาร์มอนิกในกำลัง A.C สำหรับการแก้ไขปัญหาคุณภาพไฟฟ้าเครื่องวิเคราะห์พลังงานจะช่วยในการปรับเทียบและขจัดปัญหาต่างๆเช่นแรงดันไฟฟ้าการบวมฮาร์มอนิกความไม่สมดุล ฯลฯ ... ที่เห็นในพลังงานไฟฟ้า
แผนภูมิวงจรรวม
เพื่อทำความเข้าใจการทำงานของเครื่องวิเคราะห์กำลังให้เราดูที่วงจรของมัน
Power-Analyzer-Circuit-Diagram
เครื่องวิเคราะห์กำลังทั่วไปประกอบด้วยช่องสัญญาณสองช่องแยกสำหรับอินพุตแรงดันและกระแสไฟฟ้า อินพุตแรงดันไฟฟ้ามีตัวลดทอนและอินพุตปัจจุบันมีตัวแบ่งกระแสในตัว อินพุตเหล่านี้ถูกสุ่มตัวอย่างและข้อมูลตัวอย่างนี้จะถูกวิเคราะห์ด้วยความเร็วสูง การประมวลผลสัญญาณดิจิตอล หน่วย. นอกจากนี้ยังมีไฟล์ FPGA หน่วยเพื่อเชื่อมต่อกับหน่วยอื่น ๆ ทั้งหมด มี CPU แยกต่างหากซึ่งรับอินพุตจาก DSP เพื่อแสดงผลลัพธ์จัดเก็บและส่งผ่านช่องสัญญาณไร้สาย
การเชื่อมต่อตัววิเคราะห์พลังงาน
ในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าพลังงานจะถูกสร้างขึ้นที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า จากนั้นพลังงานนี้จะถูกส่งไปตามสายส่งไฟฟ้ากระจายผ่านเครือข่ายนี้และไปถึงมิเตอร์ไฟฟ้าที่อยู่ใกล้กับผู้ใช้ปลายทาง สำหรับการตรวจสอบพลังงานในเครือข่ายอย่างมีประสิทธิภาพเครื่องวิเคราะห์กำลังจะถูกติดตั้งที่ตำแหน่งสำคัญสามตำแหน่ง ได้แก่ แผงควบคุมหลักแผงจ่ายไฟสวิตช์บอร์ดรอง
มือ - ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงและต้องการความแม่นยำในการตรวจสอบ เครื่องวิเคราะห์กำลังที่ใช้ในขั้นตอนนี้ต้องมีคุณสมบัติเพิ่มเติม
สวิตช์บอร์ดจำหน่าย - เครื่องวิเคราะห์กำลังในขั้นตอนนี้มีไว้เพื่อลงทะเบียนพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและรายงานสัญญาณเตือนหากพบความผิดปกติใด ๆ
สวิตช์บอร์ดรอง - เครื่องวิเคราะห์กำลังเหล่านี้มีไว้เพื่อตรวจสอบและบันทึกข้อมูลของโหลดที่เชื่อมต่อกับส่วนท้ายของสายส่ง ข้อมูลเหล่านี้ให้ข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับสถานะและการใช้พลังงานของแต่ละโหลด
มีสองวิธีในการวัดค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า การวัดกระแสตรง - สำหรับวงจรการวัดประเภทนี้ควรเปิดอยู่ การวัดกระแสทางอ้อม - ที่นี่ หม้อแปลงกระแส แคลมป์เชื่อมต่อกับลวดเพื่อวัดกระแส มีเครื่องวิเคราะห์พลังงานหลายประเภทสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสาขาการทำงาน
สำหรับงานบำรุงรักษาและการตรวจสอบควรใช้เครื่องวิเคราะห์กำลังพร้อมแคลมป์ สิ่งเหล่านี้ไม่ต้องการการเชื่อมต่อเพิ่มเติมใด ๆ เครื่องวิเคราะห์กำลังสามเฟสมีที่หนีบสามตัวเพื่อวัดอินพุตพร้อมกัน
หากกระแสไฟฟ้าที่วัดได้อยู่ภายในขีด จำกัด ของกระแสอินพุตสูงสุดของเครื่องวิเคราะห์กำลังสามารถเชื่อมต่อสายเคเบิลที่มีกระแสไฟฟ้าเข้ากับอินพุตของเครื่องวิเคราะห์กำลังได้โดยตรง หากกระแสไฟฟ้าที่วัดได้เกินขีด จำกัด อินพุตที่กำหนดจะใช้หม้อแปลงกระแสภายนอกเพื่อแปลงกระแสเป็นสัญญาณแรงดันหรือกระแสเพื่อให้เครื่องวิเคราะห์กำลังสามารถวัดได้โดยตรง
หลักการทำงานของเครื่องวิเคราะห์กำลัง
เครื่องวิเคราะห์กำลังใช้ในการวัดคุณภาพไฟฟ้าใน วงจรกระแสสลับ (AC) หรือระบบกระแสตรง (DC) สำหรับการวัดคุณภาพไฟฟ้าในวงจร AC จะใช้การพิจารณาวงจรที่แตกต่างกัน
เครื่องวิเคราะห์พลังงานสมัยใหม่เป็นแบบพกพาและสามารถส่งข้อมูลโดยใช้สื่อไร้สาย แต่ละช่องของเครื่องวิเคราะห์ประกอบด้วยสวิตช์เป็นตัวลดทอนภายในหรือภายนอกสำหรับแรงดันไฟฟ้าและการแสดงความสามารถในกรณีของกระแสไฟฟ้า ตามด้วยบัฟเฟอร์อิมพีแดนซ์สูงชุดของระยะเกนและ ตัวแปลง A / D .
Digital Signal Processor ควบคุมการขยายและการแปลง A / D ของอินพุตที่ประมวลผล สวิตช์ autozero มีให้ที่ด้านหน้าเพื่อความแม่นยำของ DC
เครื่องวิเคราะห์กำลังนี้สามารถวัดค่าพารามิเตอร์ต่างๆเช่น W, VA, VAr, ตัวประกอบกำลัง, เฟส, rms จริง, ฮาร์มอนิกพื้นฐาน, TIF, อิมพีแดนซ์, แรงดันไฟกระชาก ฯลฯ ... การทำงานทั้งหมดของเครื่องวิเคราะห์กำลังสามารถควบคุมได้โดยใช้อินเทอร์เฟซแบบอนุกรม LAN หรืออินเตอร์เฟส GPIB
ส่วนแบ่งปัจจุบันที่ใช้ที่นี่ให้แบนด์วิดท์กว้างมากโดยมีการกะระยะขั้นต่ำ ตัวลดทอนแรงดันไฟฟ้าช่วยในการตอบสนองแบนด์วิธที่กว้างซึ่งตรงกับการตอบสนองการปัดปัจจุบัน ที่นี่ทั้งสองช่องจะได้รับการปรับเทียบแบบดิจิทัลทำให้ไม่จำเป็นต้องปรับแต่งทางกายภาพใด ๆ
โดยปกติการวัดสัญญาณไฟฟ้าเป็นจริง RMS ช่วงเวลาถือเป็นภารกิจสำคัญของเครื่องมือวัดใด ๆ การวัดนี้จะกลายเป็นงานที่ซับซ้อนเมื่อใช้กับสัญญาณ AC
เมื่อพูดถึงสัญญาณ AC ในการคำนวณ RMS ที่แท้จริงของรูปคลื่น AC ค่าเฉลี่ยจะต้องถูกคำนวณในวงจรความถี่ AC นี่เรียกว่าความถี่พื้นฐานของวงจร
เครื่องวิเคราะห์ไฟ AC แสดงเอาต์พุตเป็นรูปคลื่นอนาล็อก ที่นี่จะใช้ออสซิลโลสโคปแบบ inbuilt เพื่อแสดงเอาต์พุต ในกรณีของเครื่องวิเคราะห์พลังงาน DC จอแสดงผลจะใช้เพื่อแสดงตัวเลขดิจิทัล
เครื่องวิเคราะห์พลังงานขั้นสูง
นอกจากการวัดกำลังแล้วเครื่องวิเคราะห์กำลังที่เป็นนวัตกรรมใหม่ยังสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมาย เครื่องวิเคราะห์กำลังขั้นสูงเหล่านี้มักใช้เพื่อวัดค่าพลังงานกลเช่นแรงบิดและความเร็ว สิ่งเหล่านี้ถือเป็นปัจจัยสำคัญในการใช้งานด้านการผลิต
ข้อมูลนี้ให้ข้อมูลสำหรับการวัดประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของระบบเครื่องกลไฟฟ้า การคำนวณเพิ่มเติมบางส่วนที่ดำเนินการโดยเครื่องวิเคราะห์กำลังขั้นสูง ได้แก่ :
- การทำแผนที่ประสิทธิภาพ
- การแปลงไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว
- การวิเคราะห์ฮาร์มอนิก .
- พลังพื้นฐาน
- ค่า RMS
- เวกเตอร์อวกาศและกระแส DQ และ
- แผนภาพเชิงขั้วและส่วนประกอบสมมาตร
การวัดตัววิเคราะห์กำลัง
เครื่องวิเคราะห์กำลังสามารถทำการวัดได้หลากหลายขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและรุ่น แต่การวัดทั่วไปบางอย่างที่เครื่องวิเคราะห์กำลังทุกเครื่องต้องคำนวณ ได้แก่ แรงดันกระแสไฟฟ้าพารามิเตอร์จุดสูงสุดของแรงดันพารามิเตอร์ค่าเฉลี่ยค่า RMS ฮาร์โมนิกเฟสเป็นต้นเครื่องวิเคราะห์กำลังสมัยใหม่มักมีความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลและการบันทึกข้อมูล โดยปกติข้อมูลนี้จะถูกจัดเก็บไว้ในเครื่องและสามารถดาวน์โหลดได้ในภายหลังหรือแสดงบนหน้าจอ
เครื่องวิเคราะห์พลังงานยังมาพร้อมกับความสามารถในการสื่อสารข้อมูลหรือแบ่งปันผ่านอีเธอร์เน็ตหรือ USB กับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นเพื่อการวิเคราะห์เพิ่มเติม
การใช้งาน
ด้วยการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มขึ้นและความไวที่เพิ่มขึ้นในโหลดที่ทำงานด้วยไฟฟ้าการวัดคุณภาพไฟฟ้าจึงกลายเป็นภารกิจสำคัญ แอพพลิเคชั่นอื่น ๆ สำหรับเครื่องวิเคราะห์พลังงานมีดังนี้:
- เพื่อระบุปัญหาทางไฟฟ้า
- บันทึกต้นทุนทั้งหมดของพลังงานไฟฟ้าที่ใช้
- เพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับตัวแปรทางไฟฟ้าต่างๆแบบเรียลไทม์เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุด
- เพื่อควบคุมและลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็น
- การวัดกำลังที่แม่นยำสำหรับการวิเคราะห์มอเตอร์ขับเคลื่อนความเร็วตัวแปร
- วัดประสิทธิภาพและคุณภาพไฟฟ้าของ ไดรเวอร์ LED .
- การวิเคราะห์พลังงานสแตนด์บายโดยใช้ซอฟต์แวร์
ระบบสาธารณูปโภคสถานีไฟฟ้าย่อยอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าประกอบด้วยหม้อแปลงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเครือข่ายจำหน่ายไฟฟ้าต่างๆ เพื่อรักษาการทำงานในอุดมคติของระบบดังกล่าวอุปกรณ์ตรวจสอบและแก้ไขปัญหาอย่างสม่ำเสมอเช่นเครื่องวิเคราะห์กำลังเป็นสิ่งที่จำเป็น เพียงแค่เชื่อมต่อเครื่องมือดูสถานะทั้งในเชิงตัวเลขหรือแบบกราฟิกบันทึกข้อมูลและแชร์กับระบบอื่น ๆ เพื่อการวิเคราะห์เพิ่มเติม
ปัญหาด้านไฟฟ้าที่ผู้ผลิตต้องเผชิญอาจทำให้ผลผลิตและประสิทธิภาพของเครื่องจักรลดลงพร้อมกับต้นทุนไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น ในกรณีเช่นนี้เครื่องวิเคราะห์กำลังที่ดีสามารถช่วยในการจับตีความและวินิจฉัยปัญหาได้อย่างง่ายดาย เครื่องวิเคราะห์พลังงานประเภทใดที่ใช้กับแผงสวิตช์รอง
