Przetwornice częstotliwości (VFD) to rodzaj regulatorów mocy, które zazwyczaj wykorzystują technologię modulacji szerokości impulsu (PWM) do sterowania silnikiem elektrycznym przy wybranych częstotliwościach.
Chociaż technologia ta zapewnia elastyczną regulację prędkości obrotowej silnika bez konieczności stosowania przekładni mechanicznych, charakterystycznych dla konwencjonalnych układów silnikowych, a także dodatkowe korzyści w postaci wyższej sprawności, mniejszej masy i rozmiarów, to jednak generowane sygnały są silnie zniekształcone.
Ponieważ użyteczna energia mechaniczna wytwarzana przez silnik pochodzi głównie z częstotliwości podstawowej modulowanego napięcia zasilania, składowe częstotliwościowe zniekształconejgo sygnału napędowego są istotnym źródłem strat w silniku. Wynika z tego, że miarodajny pomiar sprawności energetycznej wymaga znacznie szerszego zakresu częstotliwości niż ten, który był dotychczas stosowany w testowaniu silników.
Ponadto aplikacje te zazwyczaj obejmują asynchroniczne stopnie częstotliwości, w których konwencjonalne próbkowanie cyfrowe nie jest idealnym rozwiązaniem. Wykorzystując techniki okienkowania (okna/window pomiarowego), które początkowo wydają się sprzeczne z intuicją, analizatory serii PPA osiągają wyższą stabilność pomiaru i dokładność sprawności niż można uzyskać przy użyciu konwencjonalnych metod próbkowania cyfrowego.
Dogłębne zrozumienie sprawności przetwarzania energii w pojeździe elektrycznym jest bardziej złożone, niż się powszechnie uważa, ponieważ obejmuje ono wiele stopni mocy o bardzo zróżnicowanym charakterze.
Począwszy od prądu stałego, który często zawiera napięcie tętnienia wywołane przez napędy o zmiennej prędkości obrotowej, poprzez straty w falowniku związane z przełączaniem i zniekształceniami sygnału wyjściowego napędu, a skończywszy na konwersji na energię mechaniczną – wszystkie te elementy stanowią wyzwania pomiarowe, z którymi większość systemów pomiaru mocy nie poradzi sobie w optymalny sposób.
Postępujące przejście z silników i przekładni o stałej prędkości obrotowej na napędy o zmiennej prędkości obrotowej wiąże się z potrzebą przeprowadzania szerokopasmowej analizy mocy, która jest prawidłowo zsynchronizowana z prędkością napędu. Staje się to szczególnie istotne, ponieważ użytkownicy silników odnotowują bardzo zróżnicowaną wydajność i sprawność silników w zależności od konkretnej konstrukcji zastosowanego napędu. Złożony charakter strat występujących w układzie napęd-silnik wymaga bardziej szczegółowej analizy strat, co pozwala ustalić najbardziej efektywne połączenie konstrukcji napędu z dowolnym typem silnika.
Kompaktowe napędy o zmiennej prędkości obrotowej zapewniają urządzeniom AGD i elektronarzędziom znacznie większą elastyczność w zakresie regulacji prędkości obrotowej silnika oraz związaną z tym wydajność.
Korzyści te wiążą się jednak z dodatkowym wyzwaniem w postaci bardziej rygorystycznych norm dotyczących emisji przewodzonych i promieniowanych niż te wymagane w zastosowaniach komercyjnych i przemysłowych.
Analizatory mocy N4L zapewniają funkcjonalność i dokładność niezbędną zarówno do precyzyjnego pomiaru mocy, jak i do przeprowadzania testów zgodności z normami dotyczącymi harmonicznych i migotania.
