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電能質(zhì)量分析儀在精確檢測(cè)電感量工作中的應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2012-03-28 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

電感器是生產(chǎn)無(wú)源電力濾波器的重要部件,其(L值)的精確與否直接影響到無(wú)源電力濾波器的濾波效果。當(dāng)電感器的L達(dá)到毫亨數(shù)量級(jí)、額定電流達(dá)到幾十安培時(shí),對(duì)于如何精確(L值)并據(jù)此確定電感量(L值)的線性度就提出了更高的要求。傳統(tǒng)的測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器已經(jīng)不能滿足這樣的要求,而需要采用更精確的測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器。本文就著重討論了利用美國(guó)理想工業(yè)公司800系列精確測(cè)量電感量(L值)的方法。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/194206.htm

1、傳統(tǒng)測(cè)量電感量(L值)的方法

一般電感器制造企業(yè)是這樣電感量(L值):從小到大選一組通過(guò)電感器的交流電流I,對(duì)應(yīng)每一電流測(cè)一個(gè)電感器兩端的電壓U,再根據(jù)每一組U、I計(jì)算出阻抗Z(U/I=Z),得到一組Z值。如果忽略線圈直流電阻R的影響,認(rèn)為Z=XL(線圈的感抗),或者Z=2πfL(f為交流電的頻率)。顯然,由一組Z可以計(jì)算出一組L,根據(jù)這一組L值的變化趨勢(shì)來(lái)估算電感量(L值)和L值的線性度是否滿足要求。

2、精確測(cè)量電感量(L值)方法(假定電感器由線圈和一個(gè)純電阻串聯(lián)組成)

如果考慮線圈直流電阻R的影響,Z、R、XL關(guān)系如下:

Z2=R2+XL2

Z2=R2+(2πfL)2

上式中π、R、f均為常量,顯然Z是L的二次函數(shù)。整理后,

11.jpg

上式是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的雙曲線方程,函數(shù)圖象如下:

22.jpg

由第一象限圖象可見(jiàn),Z和L是非線性關(guān)系,傳統(tǒng)方法中根據(jù)Z=2πfL計(jì)算L值只是一種近似算法,顯然不能反映真值。
精確的算法是:測(cè)量電感器消耗的有功功率P、電感器的交流電流I和電感器兩端的電壓U。

線圈直流電阻R的的計(jì)算: R= P/ I2

電感器阻抗的計(jì)算:Z= U/I

電感量的計(jì)算:

33.jpg

3、傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器

電感量L達(dá)到毫亨數(shù)量級(jí),額定電流達(dá)到幾十安培的電感器的直流電阻R一般小于1歐姆,不易直接精確測(cè)量,用間接測(cè)量方法需交流電壓表、電流表和功率表(即三表法)。三表法測(cè)量接線麻煩且受儀表精度影響較大,還存在抄表誤差和列表分析時(shí)的錄入誤差。

4、先進(jìn)測(cè)量?jī)x器

美國(guó)理想工業(yè)公司的800系列可以在一塊表上同時(shí)測(cè)量電感器消耗的有功功率P、電感器的交流電流I和電感器兩端的電壓U,并通過(guò)軟件將數(shù)據(jù)直接存貯、列表、分析,減少許多中間環(huán)節(jié)的誤差。800系列的電壓鉗、電流鉗操作既方便又快捷,人機(jī)界面友好,同時(shí)體現(xiàn)了數(shù)顯表精度高的優(yōu)勢(shì)。
接線圖如下:

44.jpg

根據(jù)800系列電能質(zhì)量分析儀提供的存貯文件,可以在很短的時(shí)間里獲得7組P、U、I數(shù)據(jù),P為電感消耗的有功功率,根據(jù)P=I2R,可計(jì)算出7個(gè)R值;根據(jù)U/I=Z計(jì)算出7個(gè)對(duì)應(yīng)的Z值;再根據(jù)Z2=R2+(2πfL)2計(jì)算出7個(gè)對(duì)應(yīng)的L值。這樣一來(lái),我們就精確獲得了一組電感量,滿足了精確測(cè)量電感量(L值)和分析L值的線性度的要求。



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