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    如何保障SP系列变频功率传感器电压电流的同时采样与同步测量?

    • 浏览次数:560次
    • 发布时间:2019/1/16 15:50:23
    • 作者:hb_yinhe

      同步采样是指采样频率跟信号基波频率的变化而变化,使采样频率fs与基波频率f1的比值N=fs/f1为一固定的整数。因此,同步采样也?#32856;?#36394;采样,即为了使采样频率fs始终与系统?#23548;试?#34892;的频率f1保持固定的比例关系N=fs/f1,必须使采样频率随系统运行的频率的变化而实时地调整。这种同步采样方式实施的技术保障可利用硬件测频设备或软件计算频率的方法?#30913;?#21512;实现。

    如何实现SP系列变频功率传感器电压电流的同时采样

      在同一台传感器的电压和电流通道中,只有在同一采样时钟控制下进行采样,采用确保电压和电流采样的同时性。

      具体到SP系列变频功率传感器

      每台SP系列变频功率传感器具有两根光纤,其中一根用于上传采样数据,一根用于接收来自分析仪(或数字主机)的控制信息,采样时钟就包含在这些控制信息中,连接在同一分析仪?#31995;?#25152;有传感器的采样时?#26377;?#24687;均来自分析仪内部的采样时钟控?#39057;?#36335;,因此,即便是不同的传感器,也能实现所有电压、电流通道的同时采样。其前提是电压电流信号经过电压传感器和电流传感器?#20445;?#30456;移可以忽略不计或延时为固定且相等的延时。一般而言,如果不是人为设计延时电路,只要传感器的带宽足够宽,电压传感器和电流传感器的相移可以忽略不计。

    同步测量的要求

      关于同步测量,同步测量是指采样周期与信号周期(基波周期)应保持同步。有?#29575;?#19977;点要求:

      01) 为了对信号进行准确的?#36947;?#21494;变换,要求一个信号周期包含整数个采样周期。

      02) 对于采用FFT(快速?#36947;?#21494;变换)的分析仪而言,还要求一个信号周期包含2的N次?#33694;?#37319;样周期。

      03) 每个通道参与?#36947;?#21494;变换的数据应该对应整数个采样周期,并且数据的起始点和结束点相同。

      对于第一点要求,当采样周期?#23545;?#23567;于信号周期,也就是采样频率?#23545;?#39640;于信号频率?#20445;?#25972;数倍的影响可以忽略。

      对于第二点要求,若采用FFT变换,为了保持2的N次幂倍,采样频率必须根据基波频率进行变化,在采样前应当准确的知道基波频率。这一点,?#23548;?#19978;是不可能的,因此,采用FFT变换的分析仪,?#23548;?#19978;是将上一个信号周期应该采取的采样频率应用于下一个信号周期。

      对于第三点要求,?#23548;?#19978;也就是同步源的选择问题。对于同一个系统,比如说一台三相或多相电机,电压和电流的基波频率是完全相同的,因此,只要知道某一电压或电流通道的基波频率,而其它电压或电流通道均以该通道为参考。这个通道,一般称为同步源。

      银河电气WP4000变频功率分析仪采用DFT(离散?#36947;?#21494;变换),无需受第二点要求的限制,且采样频率为250kHz,?#23545;?#39640;于信号频率,也无需受第一点的限制。

    功率分析仪同步源的选择

      关于同步源的选择问题,WP4000变频功率分析仪与大部分进口高精度功率分析仪不同。

      01) WP4000变频功率分析仪具有自动选择同步源的功能,所有传感器的所有电压和电流通道同时测量各自的信号频率,分析仪在所有测量成功的通道中选择一个频率最稳定的通道作为同步源。

      02) 大多数进口高精度功率分析仪的默认同步源为电流通道,其依据是电流通道谐波含量较小,可以测量出较稳定的频率。WP4000变频功率分析仪的默认同步源为电压通道,这是因为银河电气考虑到目前大多数变频器为电压型变频器,电压型变频器输出可能没有电流,但?#29301;?#21482;要有电流,就一定有电压,反之则不一定成立。这样,可以确保在变频器空载?#20445;?#20063;能获取同步源。


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