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電能質(zhì)量分析儀在精確檢測電感量應(yīng)用

    電感器是生產(chǎn)無源電力濾波器的重要部件沸根,其電感量(L值)的精確與否直接影響到無源電力濾波器的濾波效果速和。當(dāng)電感器的電感量L達(dá)到毫亨數(shù)量級(jí)驶俊、額定電流達(dá)到幾十安培時(shí),對(duì)于如何精確檢測電感量(L值)并據(jù)此確定電感量(L值)的線性度就提出了更高的要求嬉探。傳統(tǒng)的測量方法和測量儀器已經(jīng)不能滿足這樣的要求擦耀,而需要采用更精確的測量方法和測量儀器。本文就著重討論了利用美國理想工業(yè)公司800系列電能質(zhì)量分析儀精確測量電感量(L值)的方法涩堤。

    1眷蜓、傳統(tǒng)測量電感量(L值)的方法

    一般電感器制造企業(yè)是這樣檢測電感量(L值):從小到大選一組通過電感器的交流電流I,對(duì)應(yīng)每一電流測一個(gè)電感器兩端的電壓U胎围,再根據(jù)每一組U吁系、I計(jì)算出阻抗Z(U/I=Z),得到一組Z值白魂。如果忽略線圈直流電阻R的影響汽纤,認(rèn)為Z=XL(線圈的感抗),或者Z=2πfL(f為交流電的頻率)福荸。顯然蕴坪,由一組Z可以計(jì)算出一組L,根據(jù)這一組L值的變化趨勢來估算電感量(L值)和L值的線性度是否滿足要求疤草。

    2础甜、精確測量電感量(L值)方法(假定電感器由線圈和一個(gè)純電阻串聯(lián)組成)

    如果考慮線圈直流電阻R的影響,Z孩板、R嫩视、XL關(guān)系如下:

    Z2=R2+XL2

    Z2=R2+(2πfL)2

    上式中π、R质教、f均為常量,顯然Z是L的二次函數(shù)矩粒。整理后瓦陡,

    上式是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的雙曲線方程,函數(shù)圖象如下:

    由第一象限圖象可見歧蛾,Z和L是非線性關(guān)系厘赤,傳統(tǒng)方法中根據(jù)Z=2πfL計(jì)算L值只是一種近似算法辱矮,顯然不能反映真值。

    精確的算法是:測量電感器消耗的有功功率P妻铲、電感器的交流電流I和電感器兩端的電壓U愿瘫。

    線圈直流電阻R的的計(jì)算:R=P/I2

    電感器阻抗的計(jì)算:Z=U/I

    電感量的計(jì)算:

    3、傳統(tǒng)測量儀器

    電感量L達(dá)到毫亨數(shù)量級(jí)吞杭,額定電流達(dá)到幾十安培的電感器的直流電阻R一般小于1歐姆盏浇,不易直接精確測量,用間接測量方法需交流電壓表芽狗、電流表和功率表(即三表法)绢掰。三表法測量接線麻煩且受儀表精度影響較大,還存在抄表誤差和列表分析時(shí)的錄入誤差童擎。

    4滴劲、先進(jìn)測量儀器

    美國理想工業(yè)公司的800系列電能質(zhì)量分析儀可以在一塊表上同時(shí)測量電感器消耗的有功功率P、電感器的交流電流I和電感器兩端的電壓U顾复,并通過軟件將數(shù)據(jù)直接存貯班挖、列表、分析芯砸,減少許多中間環(huán)節(jié)的誤差萧芙。800系列電能質(zhì)量分析儀的電壓鉗、電流鉗操作既方便又快捷乙嘀,人機(jī)界面友好末购,同時(shí)體現(xiàn)了數(shù)顯表精度高的優(yōu)勢。
接線圖如下:

    根據(jù)800系列電能質(zhì)量分析儀提供的存貯文件美丝,可以在很短的時(shí)間里獲得7組P壕俱、U、I數(shù)據(jù)替塑,P為電感消耗的有功功率障浅,根據(jù)P=I2R,可計(jì)算出7個(gè)R值看卦;根據(jù)U/I=Z計(jì)算出7個(gè)對(duì)應(yīng)的Z值支你;再根據(jù)Z2=R2+(2πfL)2計(jì)算出7個(gè)對(duì)應(yīng)的L值。這樣一來惩凉,我們就精確獲得了一組電感量旷动,滿足了精確測量電感量(L值)和分析L值的線性度的要求。


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