在全球推動(dòng)碳中和的大背景下，電機(jī)效率的提升顯得尤為重要。作為高效電機(jī)的典型代表，永磁同步電機(jī)，以其高效、簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)正逐漸成為行業(yè)新寵。而矢量控制，作為其核心控制技術(shù)，更是備受關(guān)注。本文將深入探討矢量控制及其在實(shí)踐中的高效測(cè)試方法。
一、低功率因數(shù)測(cè)量的困境
如圖一所示，低功率因數(shù)的出現(xiàn)不僅意味著在測(cè)試過(guò)程中電流與電壓間存在較大的相位差，更為功率計(jì)算帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。例如，不同的負(fù)載特性在低功率因數(shù)條件下表現(xiàn)出多樣復(fù)雜的態(tài)勢(shì)，使得準(zhǔn)確測(cè)量變得尤為困難。
如今的實(shí)測(cè)環(huán)節(jié)中不少設(shè)備的低功率因數(shù)已十分接近于90°，例如空載變壓器、電抗器、空載電機(jī)、大功率設(shè)備待機(jī)功耗等。其中空載試驗(yàn)就具有典型性。對(duì)于這種電流較小、適合電流直接串聯(lián)或者通過(guò)高精度霍爾傳感器接入功率分析儀的測(cè)試而言，雖然低功率因數(shù)的出現(xiàn)直接拉高了測(cè)試的門(mén)檻，卻也從側(cè)面保障了測(cè)試的精度。因此在這種情況下具備更廣泛適應(yīng)性和更高分辨率的測(cè)試設(shè)備也就順勢(shì)成為了測(cè)量低功率參數(shù)的破局利器。
圖一：不同相位角下測(cè)量參數(shù)的對(duì)比圖
二、借助WT5000獲取誤差的兩種方式
橫河功率分析儀WT5000在低功率因數(shù)測(cè)試方面表現(xiàn)出色。作為一款高性能旗艦產(chǎn)品，橫河WT5000不僅能精準(zhǔn)捕捉到測(cè)量誤差的細(xì)微變化，還能在此基礎(chǔ)上升級(jí)出兩種指令算法，讓用戶(hù)輕松擺脫測(cè)試過(guò)程中的繁瑣步驟，輕松獲取誤差數(shù)值。
（1）方法一：精準(zhǔn)計(jì)算
借助WT5000，用戶(hù)可通過(guò)運(yùn)算公式精準(zhǔn)計(jì)算誤差值。
當(dāng)0<λ<1時(shí)，誤差值的計(jì)算方式為：±功率讀數(shù)×{(功率讀數(shù)誤差%)+(功率量程誤差%)(功率量程/顯示的視在功率值)+[tanφ×(λ=0時(shí)的影響%)]} ，其中φ為電壓和電流間的相位角。
圖二：相位角在89.8°時(shí)WT5000測(cè)試的有功功率誤差值
（2）簡(jiǎn)易計(jì)算
為簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，WT500還提供了更為簡(jiǎn)易的算法。當(dāng)電流S≥0.5A時(shí)，直接將S乘以0.02%，便可輕松獲取誤差數(shù)值，大大提高了測(cè)試效率。
為驗(yàn)證這一算法的準(zhǔn)確性，我們不妨結(jié)合圖二的測(cè)試情況將相位角設(shè)定為89.87°，有功功率為1.528W，以這個(gè)較為極-限的測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)比兩種誤差計(jì)算方式的結(jié)果。
首先我們可以通過(guò)WT5000的公式計(jì)算出其有功功率的測(cè)量誤差：1.528×{0.01%+0.02%×600×1/677.35+tan（89.87）×0.02%}≈0.1355W；再采用公式S×0.02%的方式得出677.354×0.02%≈0.13547W。通過(guò)對(duì)比可知兩者的結(jié)果是近似的。因此在實(shí)際測(cè)試中，您可放心采用橫河為您提供的簡(jiǎn)便算法準(zhǔn)確評(píng)估測(cè)試數(shù)據(jù)，高效評(píng)價(jià)產(chǎn)品性能。
三、總結(jié)
橫河功率分析儀WT5000以其優(yōu)秀的測(cè)量精度和創(chuàng)新的算法模式，為低功率因數(shù)的測(cè)量提供了有力支持。本文介紹了橫河功率分析儀WT5000提高低功率因數(shù)測(cè)量精度的方法，如果您想了解更多關(guān)于功率分析儀的實(shí)用技巧和原理知識(shí)，請(qǐng)與我們聯(lián)系！
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