Analizatory mocy N4L wykorzystują najnowszą technologię przetwarzania sygnałów. Zapewniają szybkie, dokładne i powtarzalne pomiary w najbardziej wymagających zastosowaniach. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz zmierzyć sprawność napędu silnika o zmiennej prędkości, czy straty w transformatorze, N4L ma dla Ciebie rozwiązanie w zakresie pomiarów analizatorem mocy. Łącząc wieloletnie doświadczenie w zakresie przyrządów pomiarowych wysokiej częstotliwości z innowacyjnymi osiągnięciami w dziedzinie technik projektowania analogowego i cyfrowego, stworzyliśmy nową generację wiodących w swojej klasie precyzyjnych analizatorów mocy.
Wszystkie analizatory mocy firmy N4L oferują analizę w czasie rzeczywistym bez przerw oraz wysokie częstotliwości próbkowania we wszystkich częstotliwościach podstawowych, co ułatwia pomiary szerokopasmowe bez przerw dla dowolnego przebiegu wejściowego. Wszystkie analizatory mocy są dostarczane z certyfikatem kalibracji UKAS, wydanym przez nasze wewnętrzne laboratorium UKAS (laboratorium kalibracyjne nr 7949).
Czym jest analizator mocy?
Analizator mocy to jest przyrząd pomiarowy, który pozwala na precyzyjny pomiar zużycia czy generacji (w watach) mocy przez badane urządzenie, obwód czy podsystem. Nowoczesne analizatory mocy też zapewniają pomiar współczynnika mocy, parametrów harmonicznych, szczytowych, średnich i wielu innych parametrów i wartości sygnału.
Analizator mocy wykonuje próbkowanie przebiegu napięcia i prądu, wchodzącego czy wychodzącego ze strony badanego urządzenia (DUT). Okres próbkowania zwykle wynosi od 0.5us do 1us w zależności od modelu analizatora. Po procesie próbkowania uzyskane dane są przetwarzane przez oddzielny cyfrowy procesor sygnałów o wysokiej wydajności (który może być zrealizowany przy pomocy nowoczesnych układów FPGA), obliczone są rozmaite parametry pochodne.
Podstawowa różnica pomiędzy oscyloskopem/systemem rejesracji danych a prawdziwym analizatorem mocy polega na tym, że analizatory mocy o wysokiej wydajności (jak PPA) są zdolne do rejestracji, przechowania, przetwarzania i usunięcia próbek sygnału “w locie / on-the-fly”. To znaczy że proces analizy sygnału wykonywany jest bez przerw czy odstępów, ponieważ bufor pamięci ciągle wyzwala się natychmiast po przetwarzaniu próbek przez procesor sygnałów. Takie podejście jest wyjątkowe, ale absolutnie konieczne dla pomiaru mocy z wysoką dokładnością.
Obwód przetwarzania sygnału do precyzyjnego pomiaru mocy
Analizatory mocy N4L są zdolne do przesyłania pełnego zestawu pierwotnych danych próbek sygnału przez obwód izolowania galwanicznego. Typowe analizatory mocy nie przesyłają pierwotne wysokoprędkościowe dane próbek w ten sposób, ponieważ obwód izolowania galwanicznego stanowi “wąske gardło” i wszystkie obliczenia są przeprowadzone do faktycznej przesyłki danych na centralny procesor analizatora.
Zasadniczą zaletą przesyłania pełnego zestawu danych przez obwód izolowania galwanicznego jest możliwość wykonania równoległych międzyfazowych obliczeń dla wszystkich faz za pomocą FGPA i procesoru centralnego. Z tego wynika wyjątkowa dokładność pomiaru fazy, osiągnięta przez wykorzystanie DFT algorytmu stosowanego do całego zestawu pierwotnych próbek sygnału. Znamionowa dokładność pomiaru fazy analizatora PPA5500-TE wynosi 0.003°. Oddzielny procesor zapewnia wykrycie częstotliwości sygnału i ciągle śledzi częstotliwość sygnału wejściowego. Równoległa filtracja sygnału wejściowego również jest zapewniona, taka możliwość jest bardzo pożyteczna przy analizie skomplikowanych przebiegów sygnałow przetwornic częstotliwościowych PWM. W powszechnym przypadku równoległa filtracja nie oddziaływa na pierwotne dane próbek sygnału, które są stosowane do obliczeń parametrów podstawowych, lecz stosuje się do niektórych danych do wykrycia/wydzielenia częstotliwości sygnału.
Czym analizatory mocy N4L różnią się od produktów konkurencji?
W obecnej chwili na rynku istnieje mnóstwo analizatorów mocy, oferujących różne poziomy dokładności pomiarowych, jednak gdy chodzi o przyrządach precyzyjnych, wybór zmniejsza się do kilku. Przy tym każdy producent oczywiście twierdzi o zaletach swego produktu według tych czy innych przyczyn. Firma N4L jako argument powołuje się wyłącznie na niezbite fakty i identyfikowalność (traceability) danych pomiaru, zapewniając użytkownikowi dokładne, pełne i pożyteczne wskaźniki, niezbędne do podjęcia ostatecznej decyzji. Nasza firma opracowała różne tryby pomiarowe, czołowe algorytmy do analizy mocy elektrycznej które w istocie są kluczem do osiągnięcia wysokiej dokładności pomiarowej w dynamiczne zmieniających zastosowaniach. Tu warto zaznaczyć że zawsze łatwiej zapewnić wysoką dokładność pomiarów przy stosowaniu przebiegu sinusoidalnego kalibracyjnego w czasie przeprowadzenia wzorcowania analizatora, niż przy pomocy sygnałów rzeczywistych, dynamiczne zmieniających zastosowań, podobnych do sygnałów przetwornic PWM czy stateczników LED.
Uzwględniając to twierdzenie, firma N4L razem z Uniwersytetem Oxfordzkim (Wielka Brytania) opracowała akredytowany wg. ISO17025 kalibrator mocy czynnej (w Watach), w podstawie – kalorymetr, wykorzystujący unikatowe właściwości płynu do wymiany ciepła, przeżnaczony do szybkiego wzorcowania urządzenia badanego. Takie badanie pozwoliło firmie N4L uzyskać najdokładniejszy na świecie akredytowany wzorzec do kalibracji mocy w zakresie częstotliwości do 2MHz oraz podkreśliło filozofię firmy N4L jako producenta przyrządów precyzyjnych przeżnaczonych nie tylko do pracy na stanowisku do wzorcowania, lecz i w rzeczywistych zadaniach pomiarowych. Dążenie niektórych producentów do osiągnięcia najlepszych na rynku wartości technicznych, często prowadzi do lekceważenia przez projektantów takich przyrządów pomiarowych bardzo ważnych zagadnień, a mianowicie dokładnych pomiarów właśnie w zadaniach rzeczywistych, w rzeczywistym otoczeniu, w obecności zniekształconych sygnałów w szerokim zakresie częstotliwości.
Podstawowe zalety analizatorów N4L:
- Wiodące na rynku parametry w zakresie wysokich częstotliwości – niezbędny warunek do pomiarów mocy z wysoką dokładnością, szczególnie dla urządzeń mających znaczny poziom zniekształcenia sygnału albo pracujących z wysoką częstotliwością załączania
- Wiodąca na rynku dokładność pomiaru fazy – identyfikowalność wg. ISO17025
- Wiodący na rynku wskaźnik CMRR – nadzwyczaj ważny parametr przy pomiarach sygnałów różnicowych, na przykład, pomiar prądu przy obecności wysokiego poziomu napięcia wspólnego (common mode)
- Jedyny na całym świecie producent analizatorów mocy, zapewniający akredytowane wg. ISO17025 wzorcowanie mocy w zakresie do 2MHz
- Analizatory są zaprojektowane i opracowane w Wielkiej Brytanii zgodnie ze standardami jakościowymi ISO9001:2015
- Możliwość pomiaru wyjątkowo małych wartości mocy w trybie Standby wg. IEC62301
- Zgodność ze standardami PN-EN 61000-3-2, PN-EN 61000-3-3, PN-EN 61000-3-11 i PN-EN 61000-3-12
- Zakres synchronizacji częstotliwości podstawowej od 10mHz do 2MHz (analizatory serii PPA5500)
Opcje kalibracji
Każdy analizator mocy PPA dostarczany przez N4L posiada certyfikat kalibracji akredytowany przez UKAS do 850 Hz, a także certyfikat kalibracji zgodny z UKAS do 500 kHz / 1 MHz / 2 MHz (w zależności od górnego zakresu częstotliwości analizatora). Firma N4L opracowała szereg specjalnie zaprojektowanych kalibratorów mocy w celu weryfikacji dokładności każdego dostarczanego analizatora mocy w całym zakresie częstotliwości, co jest zaskakująco rzadkie w branży oprzyrządowania. Ponadto opracowanie akredytowanego przez UKAS kalorymetru z zamkniętą pętlą we współpracy z Uniwersytetem Oksfordzkim (Wielka Brytania) pozwoliło zweryfikować działanie specjalnie zaprojektowanych przez N4L urządzeń do kalibracji mocy przy bardzo niskim poziomie niepewności, zapewniając absolutną pewność, że szerokie pasmo działania wszystkich analizatorów mocy N4L jest wiodące na rynku.
Analiza napędu silnika o zmiennej prędkości
Napędy silnikowe elektryczne stają się czołowym komponentem sterowania silnikami w wielu branżach. Od premysłowej automatyzacji, systemów utylizacji surowców, rozmaitych typów napędów przemysłowych i teraz do rynku pojazdów elektrycznych. Szczególnie napędy o zmiennej prędkości stanowią dosyć skomplikowane zagadnienie pomiarowe. Ale analizatory PPA3500, PPA4500 i PPA5500 pierwotnie były zaprojektowane dla podobnych celów i zastosowań.
Podstawowe pomiary za pomocą analizatorów PPA:
- Sprawność między wejściem (AC) a szyną (DC)
- Sprawność między szyną (DC) a wyjściem falownika (przetwornicy częstotliwości)
- Sprawność między mocą elektryczną a mechaniczną (przez wejścia pomiaru prędkości i momentu obrotowego wału silnika elektrycznego)
- Analiza zniekształceń kształtu prądu
- Jednoczesny pomiar parametrów w szerokim paśmie częstotliwości i na częstotliwości podstawowej sygnału
- Możliwość podłączenia zewnętrznych cewek pomiarowych i przetworników prądu, takich jak LEM Zero Flux / Danisense
- Możliwość kalibracji zgodnie z ISO17025 całego systemu pomiarowego, w tym analizatora mocy PPA, modułu interfejsu przetwornika prądu (jeśli wymagany) i samego zewnętrznego przetwornika prądu
- Zaawansowana architektura filtracji równoległej dla wydzielonego DSP (śledzącego częstotliwość podstawową) zapewnia szybkie śledzenie częstotliwości podczas przyspieszania/zwalniania.
Analiza efektywności sterownika LED
Wszystkie analizatory serii PPA zapewniają pomiar parametrów sprawności i jakości mocy sterowników LED oraz innych parametrów:
- Sprawność między wejściem (AC) a wyjściem (DC)
- Sprawność między wejściem (DC) a wyjściem (DC)
- Oddzielny pomiar parametrów DC i analiza napięcia tętnienia (ripple) AC
- Analizator PPA3500 – jednoczesna praca w trybach analizy mocy i intergratora mocy/oscyloskopa
- Analiza prądów rozruchowych
- Aktualizacja mierzonych parametrów z okresem do 2ms
- Wysoka częstotliwość próbkowania dla analizy w szerokim zakresie częstotliwości
Dlaczego warto wybrać analizatory mocy N4L do analizy sterowników LED?
- Wszystkie analizatory są wzorcowane wg. ISO17025
- Analizatory N4L zapewniają najszybszą aktualizację mierzonych parametrów wśród przyrządów odpowiedniej klasy
- Niezależnie od częstotliwości uaktualnienia mierzonych parametrów, częstotliwość próbkowania utrzymuje się na maksymalnym znamionowym poziomie (w zależności od modelu analizatora)
- Analizatory PPA zapewniają podział mierzonych parametrów DC i tętnień AC (ripple)
- Analizatory PPA zapewniają ciągłą analizę danych (ciągłość okna pomiarowego)
- Wyjątkowo stabilne pomiary nawet przy bardzo małych poziomach sygnału
Analiza mocy w trybie czuwania zg. z EN50564 + IEC62301
Analizatory mocy serii PPA zapewniają pomiar mocy Standby z wysoką dokładnością, a specjalne oprogramownie pozwala użytkownikowi na proste i poglądowe wykonanie wszystkich etapów pomiaru, zgodnego ze standardami EN50564/IEC62301. Każdy analizator mocy N4L posiada certyfikat wzorcowania wg. UKAS ISO17025, pozwalając na pełną pewność odnośnie do dokładności i identyfikowalności otrzymanych wyników.
Przegląd parametrów pomiarowych mocy Standby:
- Identyfikowalne (traceable) wyniki pomiarowe wg. ISO17025
- Zgodność ze standardami EN50564 i IEC62301
- Możliwość współpracy ze źródłami mocy AC od firmy N4L do prowadzenia pomiaru mocy Standby
- Funkcji ręcznego uruchomienia / zatrzymania pomiaru, funkcja tworzenia raportów oraz sprawdzenie źródła zasilania AC na zgodność ze standardami
- Cykliczna, nie cykliczna i zmienna moc, tryby ograniczenia długości testu
- Urządzenie (skrzynka rozgałęźna) do podłączenia do przewodów zasilających “Breakout Box” – proste i wydogne podłączenie analizatora do obwodu zasilania urządzenia badanego (DUT)
Analiza harmonicznych i flikerów zg. z normą PN-EN 61000
Analizator PPA55x1 (pełna zgodność – Full Compliance) i PPA5500 (wstępna zgodność – Precompliance) zapewniają analizę harmonicznych i migotań zgodnie ze standardami PN-EN 61000-3-2/-3-3/-3-11/-3-12. Firma N4L opracowała protokół wzorcowania wg.ISO17025, obejmujący wszystkie rozdziały standardu IEC61000 (harmoniczne i migotania). W szczególności pomiar bardzo ważnego parametru d(t), który jest częścią protokołu wzorcowania N4L IEC61000 ISO17025 (UKAS), stanowi unikatowy przykład w metrologii, ponieważ praktycznie nie spotykany w akredytowanych procedurach wzorcowania.
Dlaczego warto wybrać analizator PPA55x1 do badań na zgodność z PN-EN 61000?:
- Najbardziej pełne w branży wzorcowanie wg. ISO17025
- Firma N4L – bezpośredni producent analizatorów harmonicznych/migotań, nie zewnętrzny intergator rozwiązań
- Wysoka dokładność pomiarowa
- Możliwość wyposażenia systemu w źródła AC oraz sieci impedancyjnymi, produkowanymi przez N4L
- Lokalne wzorcowanie źródła AC za pomocą analizatora PPA55x1
- Sprawdzenie zgodności źródła AC z wymaganiami standardu PN-EN 61000
- Analizator PPA55x1 może być używany jako zwykły analizator mocy elektrycznej
- Analizator PPA55x1 zapiewnia bezpośredni pomiar prądu do 50Arms. Wyższe wartości prądu są mierzone za pomocą zewnętrznych przetworników prądu podłączonych do analizatora
Charakterystyka strat transformatora zg. z normą PN-EN 60076-1
Analizator N4L PPA5500-TE jest opracowany do badań transformatorów w trakcie prób i w ciągu użytkowania. Analizator zapewnia pomiar z dokładnością 0.02% mierzonej wartości + 0.02% zakresu pomiarowego. Taki poziom dokładności jest wiodącym na rynku wkaźnikiem oraz wzorcem dokłądności w trakcie pomiaru strat transformatorów. Jedną z kluczowych właściwości analizatora PPA5500-TE jest unikatowa konstrukcja wewnętrznego bocznika, zapewniająca dokładność pomiaru kąta fazowego na poziomie 0.003°. Żaden analizator mocy na rynku nie posiada takie parametry, które, w istocie, są najważniejszymi przy pomiarach strat przy małych wartościach współczynnika mocy – na przykład przy pomiarach strat rdzenia transformatora w stanie biegu jalowego (bez obciążenia).
Krótki przegląd analizatora PPA5500-TE:
- Zgodność z normą PN-EN 60076-1
- Dokładność pomiaru kąta fazowego wynosi 0.003°
- Dokładność pomiaru mocy czynnej 0.55% przy wartości współczynnika mocy = 0.01
- Wszystkie dokładności pomiarowe są akredytowane wg. ISO17025
- Gwarancja na analizator wynosi 3 lata
- Wysoka powtarzalność wyników pomiarowych
- Możliwość podłączenia zewnętrznych przetworników napięcia/prądu
- Analiza harmonicznych
- Kompatybilność z modułem ADI do pomiarów temperatury oraz parametrów DC czujników
Analiza strat dławików / indukcyjności
Analizatory PPA4500 i PPA5500 posiadają najwyższą na rynku dokładność pomiaru kąta fazowego i dlatego doskonale nadają się do pomiaru strat dławików/indukcyjności na małych oraz wysokich częstotliwościach. Typowa wartość współczynnika mocy dławika jest bardzo niska, tak więc znaczącym parametrem przy obliczeniu mocy strat (rozproszenia) dławika jest dokładny pomiar kąta fazowego pomiędzy napięciem a prądem.
Dlaczego warto wybrać analizatory PPA do pomiarów strat dławików / indukcyjności?:
- Wiodąca na rynku dokładność pomiarów przy małych wartościach współczynnika mocy
- Możliwość pomiaru nadzwyczaj małych wartości mocy czynnej (W) przy wysokim zakresie pomiarowym (VA)
- Szerokość pasma częstotliwości do 2MHz (PPA5500)
- Znakomity zakres dynamiczny
- Wysoka wartość CMRR (150dB) – istotny parametr przy różnicowych pomiarach prądu w obecności zakłóceń o wysokiej częstotliwości
- Mozliwość bezpośredniego pomiaru prądu do 50Arms (w zależności od modelu analizatora)
Projektowanie i testowanie falowników solarnych
Ocena systemów falowników słonecznych wymaga przyrządu do synchronizacji zarówno przebiegów prądu stałego (wyjście ogniwa słonecznego), jak i przebiegów prądu przemiennego (wyjście falownika). Oznacza to, że analizator musi posiadać co najmniej dwa niezależne kanały pomiaru częstotliwości. Wszystkie analizatory mocy PPA są w stanie wykonać takie pomiary. Ponadto niezwykle ważne jest, aby analizator mocy pobierał dane z każdego kanału synchronicznie. Gwarantuje to, że pomiary mocy i kolejne pomiary wydajności są wykonywane przy użyciu danych, które pojawiają się w tym samym przedziale czasowym. Bardzo często analizatory mocy nie pobierają danych synchronicznie z każdego kanału, co prowadzi do nieprawidłowych pomiarów wydajności. Wszystkie analizatory mocy N4L mogą być również wykorzystywane do analizy harmonicznych przebiegu wyjściowego falownika w celu weryfikacji zgodności z odpowiednimi normami.
Dlaczego warto wybrać analizator N4L do analizy falowników solarnych?:
- Doskonała dokłądność pomiaru DC parametrów mocy ogniwa słonecznego
- Sprzężenie AC+DC do oddzielnego pomiaru/obliczenia składników DC i AC
- Analiza harmonicznych wyjściowego sygnału falownika
- Synchroniczny pomiar parametrów każdego kanału dla poprawnego pomiaru mocy i sprawności
- Ustawienie wysokiej częstotliwości rejestracji danych do analizy procesów przejściowych
- Stała wartość częstotliwości próbkowania (2Ms/s), niezależnie od długości “okna pomiarowego” i częstotliwości aktualizacji danych
- Identyfikowalne (traceable) wyniki pomiarów wg. ISO17025
