变频功率传感器

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变频功率传感器变频功率传感器是数字量输出型变频电量变送器的一种。目录1 定义2 特征3 应用1定义编辑本段回目录变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样,再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连,数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算,可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。2特征编辑本段回目录带宽应该具备合理的带宽,其带宽应能覆盖所需测量的变频电量的基波和关注的谐波的频率。以SPWM波形为例:假设SPWM波的载波频率为fc,基波频率为fs,fc/fs称为载波比N,对于三相变频器,当N为3的整数倍时,输出不含3次谐波及3的整数倍谐波。且谐波集中载波频率整数倍附近,即谐波次数为:kfc±mfs,k和m为整数。下图是基波频率fs=50Hz,载波频率fc=3kHz,调制比为0.8的SPWM的波形及频谱的Matlab仿真图。图中58次谐波和60次谐波的幅值分别为27.8%和27.7%,含量最大的谐波为119次和121次谐波,谐波幅值分别为39.1%和39.3%。即最大谐波在两倍载波频率附近。随着谐波频率的升高,谐波幅值整体呈现下降趋势,按照GB/T22670变频器供电三相笼型感应电动机试验方法的规定,变频电量变送器的带宽应该在载波频率的6倍以上,当载波频率为

3kHz时,带宽至少为18kHz,实际使用建议采用30kHz以上带宽的变频功率传感器及变频功率分析仪。实际的SPWM波,其载波比不一定为整数,此时,为了降低频谱泄露,可适当增加傅里叶窗口长度,对多个基波周期的PWM进行傅里叶变换(FFT或DFT)。采样频率采样频率应该高于带宽的两倍以上,对于变采样频率的变频功率传感器,当采样频率低于传感器带宽2倍时,应当开启适当的防混叠滤波器,限制输入信号的带宽。精度作为变频电量测量的传感器/变送器,不仅仅在工频下可以获得准确度指标,而是应该在标称频率范

围之内,误差应小于标称准确级对应的误差限值。由于变频功率传感器用于功率测量,其电压、电流的角差不可忽视。相同的角差,在不同功率因数下其功率测量的精度不同

,且功率因数越低,角差对功率测量精度的影响越大。波峰因数由于变频器输出PWM波的波峰因数不是固定值,而是电压越低时,波峰因数越大,因此,变频功率传感器应能准确测量较高峰值因数的电压、电

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