Rafmagnsmælar eru mjög algengir, en hefur þú einhvern tíma velt því fyrir þér hvernig "staðalbúnaðurinn" sem notaður er til að kvarða þessa mæla er sjálfur prófaður? Sérstaklega í tengslum við útbreidda notkun megavatta-ofur-hraðhleðslustöðva fyrir ný orkutæki, hvernig er hægt að framkvæma full-aflkvörðun rafmagnsmælis þegar hann myndi eyða 1000 kílóvattstundum- af rafmagni á aðeins einni klukkustund?
Eru rafmagnsmælar alltaf prófaðir við raunverulegt álag? Á sviði rafmagnsmælinga notum við snjall „raunálag“ tækni til að leysa þetta vandamál.
Eru allar sannprófanir á rafmagnsmælum framkvæmdar með "raunverulegu" álagi?
Ályktun: Ekki endilega. Þrátt fyrir að í grundvallaratriðum sé akstur rafmagnsmælisins með raunverulegu álagi einfaldasta prófunaraðferðin, í reynd, sérstaklega í atburðarásum sem fela í sér háspennu, mikinn straum eða mikla nákvæmni, er „hermaálagsaðferðin“ almenna nálgunin.
Fyrir ofangreindan UBS rafræna megavatta hraðhleðslu-orkumæli (1000V/1000A), ef raunveruleg-álagsprófun er gerð:
• Kraftur:P=U*I=1000V * 1000A=1,000.000W=1MW
• Orkunotkun:Að keyra á fullu hleðslu í eina klukkustund myndi örugglega eyða 1000 kílóvattstundum af rafmagni og krefjast gríðarlegt kælikerfi.
Þetta er ákaflega óhagkvæmt og erfitt í framkvæmd í kvörðun á rannsóknarstofu eða á vettvangi. Þess vegna, fyrir bæði AC og DC orkumæla, er "fantómálagsprófunaraðferðin" (einnig þekkt sem "staðalmælisaðferðin" eða "aflgjafaaðferðin") kjarnatæknin fyrir há-aflkvörðun.
Raunveruleg álagspróf vs herma álagspróf: Hver er munurinn?
Þessum tveimur aðferðum má líkja við að „vigta eitthvað“:
• Raunálagspróf:Þetta jafngildir því að setja staðlaða þyngd með þekktum massa (raunverulegt líkamlegt álag) á vogina (rafmagnsmælir) til að sjá hvort vogin sé nákvæm.
• Sýndarhleðslupróf:Þetta jafngildir því að líkja eftir „falsuðu“ hleðslumerki í gegnum hringrás, sem segir rafmagnsmælinum að „rafmagn sé nú notað,“ en í rauninni er ekki verið að eyða svo miklu rafmagni.
Sannprófunaraðferð fyrir raunhleðslu
Þessi aðferð notar raunverulega eðlisfræðilega íhluti (svo sem viðnám, inductors og þétta) sem álag:
• Meginregla:Venjulegur orkumælir og mælirinn sem verið er að prófa eru tengdir í röð í sömu raunverulegu álagsrásinni, sem gerir þeim kleift að starfa undir sömu spennu og straumi. Munurinn á lestri þeirra er síðan borinn saman.
• Umsóknarsviðsmyndir:Aðallega notað fyrir einfalda-staðfestingu, prófun á eldri-orkumælum af örvunartegund eða á litlum rannsóknarstofum án-nákvæmrar forritanlegra aflgjafa.
Sannprófunaraðferð sýndarhleðslu
Þetta er almenn aðferð til að sannprófa nútíma orkumæli, sérstaklega fyrir rafeindaorkumæla og DC orkumæla:
• Meginregla:Forritanlegur aflgjafi er notaður til að veita sjálfstætt spennu og straum. Spennurásin og straumrásin eru líkamlega aðskilin (spennurásin hefur mjög lágan straum og straumrásin hefur mjög lága spennu). Nákvæmar rafrásir líkja eftir ýmsum rekstrarskilyrðum sem nauðsynleg eru fyrir eðlilega notkun orkumælisins (svo sem mismunandi aflstuðlar og mismunandi straumhlutföll).
• Umsóknarsviðsmyndir:Næstum öll rannsóknastofa með fullri-afköstum, verksmiðjuskoðun og mikilli-nákvæmni á-staðkvörðun.
Samanburður á prófunaraðferðunum tveimur
| Samanburðarvídd | Raunveruleg hleðslukvörðunaraðferð | Kvörðunaraðferð sýndarhleðslu |
|---|---|---|
| Orkunotkun | Ofsalega hátt. Krefst þess að raforku sé umbreytt í hita og vélrænni orku, sem er orkufrek-og veldur mikilli hitamyndun. | Mjög lágt. Notar aðeins örlítinn kraft búnaðarins sjálfs, orkusparandi og umhverfisvænn-. |
| Rúmmál búnaðar | Fyrirferðarmikill og þungur. Stórir straumar krefjast risastórra hleðslukassa (svipað og risastórir rafmagnsofnar). | Fyrirferðarlítill og léttur. Aðallega samsett úr rafeindahlutum, auðvelt að gera flytjanlegur. |
| Próf nákvæmni | Tiltölulega lágt. Hefur mikil áhrif á öldrun álagshluta og hitastig, erfitt að stilla. | Ofsalega hátt. Getur náð 0,05% eða meiri nákvæmni með góðri línuleika. |
| Umfang sviðs | Takmarkað. Erfitt að líkja nákvæmlega eftir litlum straumum (td byrjunarstraumi) eða miklu ofhleðslu. | Fullt svið. Getur auðveldlega náð yfir allt svið frá upphafsstraumi (0,4%Ib) til hámarksstraums. |
| Öryggi | Tiltölulega lágt. Mikil straumhitamyndun og skammhlaupshætta-er fyrir hendi, með hugsanlegri öryggisáhættu. | Tiltölulega hátt. Stjórnrás og aflrás eru einangruð, með fullkomnum verndarbúnaði. |
1.Hvers vegna býður sýndarhleðsluaðferðin meiri nákvæmni?
Í raunverulegu álagsaðferðinni, ef núverandi spólu hefur viðnám, mun spennufall eiga sér stað, sem veldur breytingu á spennu yfir spennuspóluna, og kynnir þannig "viðbótarvillur." Í sýndarhleðsluaðferðinni eru spennurásin og straumrásin óháð og trufla ekki hvort annað, þannig að það er engin slík viðbótarvilla og mælingarniðurstöðurnar eru nær fræðilegu sanngildi.
2.Hvers vegna getur sýndarhleðsluaðferðin mælt megavött-afl?
Sýndarálagskvörðunarbúnaðurinn (staðalgjafi) notar há-afl smára eða IGBT einingar innbyrðis til að snúa við jafnstraumsafli í nauðsynlega AC bylgjulögun, eða til að framkvæma beina DC nákvæmnisstýringu. Ólíkt raunverulegu hleðsluaðferðinni þarf hún ekki að dreifa 1 MW af raforku sem hita; í staðinn, með lokaðri-lykkjastýringu, getur það líkt eftir rafeiginleikum 1 MW með aðeins lítilli orku.
Samantekt
Snúum okkur aftur að upphafsspurningunni: Eru rafmagnsmælar alltaf prófaðir við raunverulegt álagsskilyrði?
Nei. Fyrir utan sérstakar-einfaldaðar athuganir á staðnum eða prófanir á eldri mælum, notar nútíma raforkumælingar (sérstaklega fyrir há-spennu, há-straum jafnstraumshraðhleðslutæki næstum 100% eftirlíkingu á álagsprófunaraðferðinni.
Þrátt fyrir að raunveruleg hleðsluaðferð sé „raunhæf“ hefur hún smám saman verið hætt eða hún er aðeins notuð sem aukaaðferð vegna takmarkana á orkunotkun, stærð og nákvæmni.
Herma hleðsluaðferðin notar háþróaða rafeindatækni til að ná fram „lítill búnaður sem höndlar mikið álag,“ sem tryggir nákvæmni innlendra mælifræðistaðla á sama tíma og leysir orkunotkunarvandann við að prófa megavatta-hraðhleðslustöðvar.
Næst þegar þú sérð þennan litla rafmagnsmæli á hleðslustöð, mundu að á bak við hann liggur „극한 þrýstingsprófun“ sem nær yfir öll rekstrarskilyrði, líkt eftir há-raftæknibúnaði.
