Máy phân tích công suất là công cụ được sử dụng để giám sát chất lượng điện năng. Tốc độ truyền điện trong mạch điện được gọi là Công suất điện. Công suất điện được đo bằng watt – joules trên giây theo đơn vị S.I. Có nhiều phương tiện khác nhau để tạo ra năng lượng. Nguồn điện chúng ta sử dụng trong gia đình thường được sản xuất bởi máy phát điện và cung cấp cho các hộ gia đình, khu công nghiệp thông qua lưới điện.
Nhiệm vụ này được thực hiện bởi ngành điện lực. Sự thay đổi không mong muốn về chất lượng điện có thể dẫn đến hỏng hóc hoặc gây hư hỏng cho các thiết bị nhạy cảm. Vì vậy, việc theo dõi chất lượng điện năng thường xuyên là rất quan trọng.
Phụ lục bài viết
Máy phân tích công suất là gì?
Máy phân tích công suất hay còn gọi là máy phân tích chất lượng điện năng là thiết bị dùng để giám sát chất lượng điện năng trong các thiết bị. Chất lượng điện năng thường được hiểu là sự tương thích giữa nguồn điện/nguồn điện và tải được cắm vào để tải có thể hoạt động bình thường. Khi chất lượng điện năng thấp, tải có thể bị hỏng hoặc gặp trục trặc. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến chất lượng điện kém.
Điện áp, tần số của tín hiệu và dạng sóng là những yếu tố được coi là thước đo chất lượng điện năng. Khi đại lượng điện có điện áp nguồn ổn định nằm trong giới hạn quy định, tần số xoay chiều ổn định và gần với giá trị định mức với đường cong điện áp đều thì được coi là có chất lượng điện năng tốt.
Chất lượng điện năng có thể thay đổi do ngừng hoạt động, thay đổi cường độ điện áp, dòng điện thoáng qua, tăng sóng hài trong nguồn điện xoay chiều. Để khắc phục sự cố về chất lượng điện, máy phân tích công suất giúp hiệu chỉnh và loại bỏ các vấn đề như sụt điện áp, tăng điện áp, sóng hài, mất cân bằng, v.v… thường thấy trong nguồn điện.
Sơ đồ mạch
Để hiểu hoạt động của máy phân tích công suất, chúng ta hãy xem xét mạch của nó.
Một máy phân tích công suất thông thường bao gồm hai kênh cách ly cho đầu vào điện áp và dòng điện. Đầu vào điện áp có bộ suy giảm và đầu vào dòng điện có bộ chuyển đổi dòng điện tích hợp. Các đầu vào này được lấy mẫu và dữ liệu lấy mẫu này được phân tích bởi bộ xử lý tín hiệu số tốc độ cao.
Nó cũng chứa một đơn vị FPGA để giao tiếp với tất cả các đơn vị khác. Một CPU riêng biệt được cung cấp để lấy đầu vào từ DSP để hiển thị kết quả, lưu trữ và truyền chúng qua các kênh không dây.
Kết nối máy phân tích điện
Trong ngành điện lực, năng lượng được tạo ra ở máy phát điện. Sau đó, năng lượng này được truyền trên đường dây truyền tải điện, phân phối qua mạng này và đến các công tơ điện gần người dùng cuối. Để giám sát hiệu quả nguồn điện trong mạng, các máy phân tích công suất được lắp đặt tại ba vị trí quan trọng – phần chính, bảng phân phối, tổng đài phụ.
Mains – Vị trí này bao gồm các thiết bị có hiệu suất cao và đòi hỏi độ chính xác để giám sát. Máy phân tích công suất được sử dụng ở giai đoạn này phải có các tính năng bổ sung.
Bảng phân phối – Máy phân tích công suất ở giai đoạn này được dành riêng để đăng ký các thông số điện và báo cáo cảnh báo nếu phát hiện bất kỳ sự bất thường nào.
Bảng phân phối phụ – Những máy phân tích công suất này được dành riêng để giám sát và ghi lại dữ liệu của các tải được kết nối ở cuối đường dây truyền tải. Chúng cung cấp thông tin đầy đủ về trạng thái và mức tiêu thụ điện năng của từng tải.
Có hai phương pháp đo các thông số điện. Đo dòng điện một chiều – đối với loại mạch đo này phải hở. Đo dòng điện gián tiếp – ở đây kẹp biến dòng được nối với dây để đo dòng điện. Tùy thuộc vào lĩnh vực hoạt động mà có nhiều loại máy phân tích công suất khác nhau dành cho các ứng dụng riêng biệt.
Đối với nhiệm vụ bảo trì và kiểm tra, máy phân tích công suất có kẹp được ưu tiên sử dụng. Những điều này không yêu cầu bất kỳ kết nối bổ sung nào. Máy phân tích công suất ba pha có ba kẹp để đo đầu vào đồng thời.
Nếu dòng điện đo nằm trong giới hạn dòng điện đầu vào định mức lớn nhất của máy phân tích công suất thì cáp mang dòng có thể được nối trực tiếp với đầu vào của máy phân tích công suất. Nếu dòng điện đo vượt quá giới hạn đầu vào định mức thì máy biến dòng điện bên ngoài sẽ được sử dụng để chuyển đổi dòng điện thành tín hiệu điện áp hoặc dòng điện để máy phân tích công suất có thể đo trực tiếp.
Nguyên lý làm việc của máy phân tích công suất
Máy phân tích công suất được sử dụng để đo chất lượng điện năng trong các mạch điện xoay chiều (AC) hoặc hệ thống dòng điện một chiều (DC). Để đo chất lượng điện năng trong mạch điện xoay chiều, người ta sử dụng các cân nhắc về mạch riêng biệt.
Máy phân tích công suất hiện đại có thể di động và có thể truyền thông tin bằng phương tiện không dây. Mỗi kênh của máy phân tích bao gồm một công tắc chuyển sang bộ suy giảm bên trong hoặc bên ngoài để kiểm tra điện áp và ngắt mạch trong trường hợp có dòng điện. Tiếp theo là bộ đệm trở kháng cao, một loạt các giai đoạn khuếch đại và bộ chuyển đổi A/D.
Bộ xử lý tín hiệu số kiểm soát mức khuếch đại và chuyển đổi A/D của đầu vào được xử lý. Một công tắc autozero được cung cấp ở phía trước để đảm bảo độ chính xác của DC.
Máy phân tích công suất này có thể đo các thông số khác nhau như W, VA, VAr, hệ số công suất, pha, hiệu dụng thực, sóng hài cơ bản, TIF, trở kháng, tăng điện áp, v.v. Toàn bộ hoạt động của máy phân tích công suất có thể được điều khiển bằng giao diện nối tiếp, LAN hoặc giao diện GPIB.
Shunt hiện tại được sử dụng ở đây cho băng thông rất rộng với độ lệch pha tối thiểu. Bộ suy giảm điện áp giúp đạt được đáp ứng băng thông rộng phù hợp với đáp ứng shunt hiện tại. Ở đây, cả hai kênh đều được hiệu chỉnh kỹ thuật số, loại bỏ nhu cầu điều chỉnh vật lý.
Thông thường, việc đo khoảng thời gian RMS thực của tín hiệu điện được coi là nhiệm vụ quan trọng của bất kỳ thiết bị đo nào. Phép đo này trở thành một nhiệm vụ phức tạp khi áp dụng cho tín hiệu AC.
Khi sử dụng tín hiệu AC để tính RMS thực của dạng sóng AC, giá trị trung bình phải được tính trên chu kỳ tần số AC. Đây được gọi là tần số cơ bản của mạch.
Máy phân tích nguồn AC hiển thị đầu ra dưới dạng sóng tương tự. Một máy hiện sóng sẵn có được sử dụng ở đây để hiển thị đầu ra. Trong trường hợp Máy phân tích nguồn DC, màn hình được sử dụng để hiển thị các chữ số kỹ thuật số.
Máy phân tích công suất nâng cao
Bên cạnh việc đo công suất, máy phân tích công suất cải tiến có thể cung cấp thông tin về nhiều yếu tố khác. Những máy phân tích công suất tiên tiến này thường được sử dụng để đo các giá trị năng lượng cơ học như mô-men xoắn và tốc độ. Đây được coi là những yếu tố quan trọng trong các ứng dụng sản xuất.
Điều này cung cấp dữ liệu để đo lường hiệu suất và hiệu quả của hệ thống cơ điện. Một số tính toán bổ sung được thực hiện bởi máy phân tích công suất tiên tiến là:
- Lập bản đồ hiệu quả.
- Chuyển tiếp nhanh.
- Phân tích hài hòa.
- Sức mạnh cơ bản.
- Các giá trị RMS.
- Các vectơ không gian và dòng điện DQ, và
- Sơ đồ cực và các thành phần đối xứng.
Phép đo phân tích công suất
Tùy thuộc vào nhà sản xuất và kiểu máy, máy phân tích công suất có thể thực hiện các phép đo khác nhau. Nhưng một số phép đo điển hình mà mọi máy phân tích công suất phải tính toán là các thông số Điện áp, Dòng điện, Công suất, Đỉnh của điện áp, Thông số trung bình, giá trị RMS, sóng hài, pha, v.v..
Các máy phân tích công suất hiện đại thường có khả năng lưu trữ dữ liệu và ghi dữ liệu. Dữ liệu này thường được lưu trữ trên máy và có thể được tải xuống sau hoặc hiển thị trên màn hình.
Máy phân tích công suất cũng có khả năng truyền dữ liệu hoặc chia sẻ dữ liệu qua ethernet hoặc USB với các máy tính khác để phân tích thêm.
Ứng dụng
Với sự gia tăng sử dụng các thiết bị điện tử và độ nhạy tăng lên trong các tải hoạt động bằng điện, việc đo lường chất lượng điện năng đã trở thành một nhiệm vụ quan trọng. Một số ứng dụng khác của máy phân tích công suất như sau:
- Để xác định các vấn đề về điện.
- Ghi lại tổng chi phí điện năng tiêu thụ.
- Để có được thông tin về các biến số điện khác nhau trong thời gian thực nhằm đạt được hiệu quả sử dụng năng lượng tối đa.
- Để kiểm soát và giảm thiểu việc sử dụng điện năng không cần thiết.
- Đo công suất chính xác để phân tích biến tần động cơ tốc độ.
- Đo hiệu suất và chất lượng điện năng của trình điều khiển LED.
- Phân tích nguồn điện dự phòng bằng phần mềm.
Các tiện ích, trạm biến áp, ngành điện lực có nhiều máy biến áp, máy phát điện và mạng lưới phân phối điện. Để duy trì hoạt động lý tưởng của các hệ thống như vậy, cần phải có thiết bị giám sát và xử lý sự cố thường xuyên như máy phân tích công suất. Chỉ cần kết nối công cụ, xem trạng thái bằng số hoặc đồ họa, ghi nhật ký dữ liệu và chia sẻ với các hệ thống khác để phân tích thêm.
Các vấn đề về điện mà nhà sản xuất gặp phải có thể dẫn đến năng suất và hiệu suất máy kém hơn cùng với chi phí điện tăng lên. Trong những trường hợp như vậy, một máy phân tích công suất tốt có thể giúp nắm bắt, giải thích và chẩn đoán vấn đề một cách dễ dàng.
Nếu bạn cần thiết bị đo điện chính hãng, uy tín
Lidinco là công ty cung cấp các loại thiết bị do điện uy tín nhập khẩu trực tiếp với giá cạnh tranh. Các sản phẩm đều được bảo hành theo chính sách hãng, tư vấn kỹ thuật tận tình.
Ngoài ra, Lidinco còn cung cấp các loại thiết bị phân tích, đo lường viễn thông, vật tư nhà máy, công nghiệp, thiết bị giáo dục, thiết bị SMT và các loại thiết bị chuyên dụng khác.
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
Xem thêm: Case Study: Kiến Thức Về Rung Động Hàng Hóa Trong Vận Chuyển và Giải Pháp Vibration Sentry
