O que é Power Analyzer: Diagrama de circuito e seu funcionamento

O que é Power Analyzer: Diagrama de circuito e seu funcionamento

Power Analyzer é a ferramenta usada para monitorar a qualidade da energia. A taxa de transferência de eletricidade em um circuito elétrico é conhecida como energia elétrica. A energia elétrica é medida em watts - joules por segundo em unidades S.I. Existem vários meios de gerar energia. O potência que utilizamos em nossas casas é geralmente produzido por eletricidade geradores e fornecidos a residências e indústrias por meio da rede elétrica. Essa tarefa é realizada pela indústria de energia elétrica. A variação indesejada na qualidade da energia pode levar à quebra ou causar danos a equipamentos sensíveis. Portanto, é crucial monitorar a qualidade da energia com frequência.



O que é Power Analyzer?

Um analisador de energia, também conhecido como analisador de qualidade de energia, é o equipamento usado para monitorar a qualidade de energia em dispositivos. Qualidade de energia é geralmente entendida como a compatibilidade entre uma fonte de energia / elétrica e a carga conectada para que a carga possa funcionar corretamente. Quando a qualidade da energia é baixa, a carga pode ser danificada ou funcionar incorretamente. Existem muitas causas para a baixa qualidade de energia.


Tensão, frequência do sinal e forma de onda são os fatores considerados para medir a qualidade da energia. Quando a quantidade de energia tem uma tensão de alimentação constante que permanece nos limites prescritos e sua frequência A.C é constante e próxima ao valor nominal com uma curva de tensão suave, é considerada uma boa qualidade de energia.





A qualidade da energia pode variar devido à descontinuidade no serviço, variação na magnitude da tensão, Correntes transitórias, harmônicos aumentando em potência A.C. Para solução de problemas de qualidade de energia, o analisador de energia ajuda a calibrar e eliminar problemas como quedas de tensão, aumentos, harmônicos, desequilíbrio etc ... vistos na energia elétrica.

Diagrama de circuito

Para entender o funcionamento de um analisador de energia, vamos dar uma olhada em seu circuito.



Power-Analyzer-Circuit-Diagram

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Um analisador de energia típico consiste em dois canais isolados para entrada de tensão e corrente. A entrada de tensão tem um atenuador e a entrada de corrente tem um shunt de corrente embutido. Essas entradas são amostradas e esses dados amostrados são analisados ​​por um sistema de alta velocidade Processamento de sinal digital unidade. Ele também contém um FPGA unidade para fazer a interface com todas as outras unidades. É fornecida uma CPU separada que obtém a entrada do DSP para exibir os resultados, armazená-los e transmiti-los por canais sem fio.


Conexão do Power Analyzer

No setor de energia elétrica, a energia é gerada no gerador de energia. Em seguida, essa energia é transmitida em linhas de transmissão elétrica, distribuídas por esta rede, e chega aos medidores de eletricidade presentes perto do usuário final. Para o monitoramento eficaz da energia na rede, os analisadores de energia são instalados em três posições importantes - Principal, painéis de distribuição, painéis secundários.

Mãos - Esta etapa é composta por dispositivos com alto desempenho e que requerem precisão para monitoramento. Os analisadores de energia usados ​​neste estágio devem ter recursos adicionais.

Quadros de distribuição - Os analisadores de energia nesta fase são dedicados a registrar parâmetros elétricos e relatar alarmes se quaisquer anomalias forem encontradas.

Painéis de distribuição secundários - Esses analisadores de energia são dedicados a monitorar e registrar dados de cargas conectadas ao final das linhas de transmissão. Eles fornecem informações completas sobre o status e o consumo de energia de cada carga.

Existem dois métodos para medir parâmetros elétricos. Medição de corrente contínua - para este tipo de circuito de medição deve ser aberto. Medição de corrente indireta - aqui transformador de corrente a braçadeira é conectada ao fio para medir a corrente. Dependendo do campo de operação, existem vários tipos de analisadores de energia para aplicações distintas.

Para tarefas de manutenção e inspeção, analisadores de energia com garras são preferidos. Eles não requerem conexões extras. O analisador de energia trifásico tem três garras para medir as entradas simultaneamente.

Se a corrente de medição estiver dentro dos limites da corrente de entrada nominal máxima do analisador de energia, o cabo de transporte de corrente pode ser conectado diretamente à entrada do analisador de energia. Se a corrente de medição exceder os limites nominais de entrada, um transformador de corrente externo é usado para converter a corrente em uma tensão ou sinal de corrente para que o analisador de energia possa medi-la diretamente.

Princípio de funcionamento do analisador de potência

Analisadores de energia são usados ​​para medir a qualidade da energia em Circuitos de corrente alternada (AC) ou Sistemas de corrente contínua (DC). Para medir a qualidade da energia em circuitos CA, ele usa considerações de circuito distintas.

Analisadores de energia modernos são portáteis e podem transmitir informações usando um meio sem fio. Cada canal do analisador consiste em uma chave para um atenuador interno ou externo para tensão e conluio em caso de corrente. Isso é seguido por um buffer de alta impedância, uma série de estágios de ganho e um Conversor A / D .

O processador de sinal digital controla o ganho e as conversões A / D da entrada processada. Um interruptor de autozero é fornecido na frente para precisão DC.

Este analisador de energia pode medir vários parâmetros como W, VA, VAr, fator de potência, fase, rms verdadeiro, harmônicos fundamentais, TIF, impedância, surto de tensão, etc ... Toda a operação do analisador de energia pode ser controlada usando uma interface serial, LAN ou uma interface GPIB.

O shunt atual usado aqui fornece uma largura de banda muito ampla com um deslocamento de fase mínimo. O atenuador de tensão ajuda a alcançar uma resposta de largura de banda ampla que corresponde à resposta shunt de corrente. Aqui, ambos os canais são calibrados digitalmente, eliminando a necessidade de ajustes físicos.

Normalmente, medir o sinal elétrico é verdadeiro RMS período de tempo é considerado como a tarefa crucial de qualquer instrumento de medição. Esta medição se torna uma tarefa complicada quando aplicada a sinais AC.

Quando se trata de sinais CA para calcular o RMS verdadeiro de uma forma de onda CA, o valor médio deve ser calculado ao longo do ciclo de frequência CA. Isso é chamado de frequência fundamental do circuito.

Os analisadores de energia CA exibem a saída como uma forma de onda analógica. Um osciloscópio embutido é usado aqui para exibir a saída. No caso de analisadores de energia DC, um display é usado para exibir os dígitos digitais.

Analisador de potência avançado

Além das medições de energia, um analisador de energia inovador pode fornecer informações sobre vários outros fatores. Esses analisadores de potência avançados são freqüentemente usados ​​para medir valores de energia mecânica, como torque e velocidade. Esses são considerados fatores críticos em aplicações de manufatura.

Isso fornece dados para medir o desempenho e a eficiência dos sistemas eletromecânicos. Alguns dos cálculos adicionais realizados por analisadores de energia avançados são:

  1. Mapeamento de eficiência.
  2. Fast Forward Transform.
  3. Análise harmônica .
  4. Poder fundamental.
  5. Valores RMS.
  6. Vetores espaciais e corrente DQ, e
  7. Diagramas polares e componentes simétricos.

Medições do analisador de potência

Dependendo do fabricante e do modelo, um analisador de energia pode fazer várias medições. Mas algumas das medições típicas que todo analisador de potência deve calcular são tensão, corrente, potência, parâmetros de pico de tensão, parâmetros médios, valores RMS, harmônicos, fase, etc. Analisadores de potência modernos muitas vezes têm recursos para armazenar dados e registro de dados. Esses dados geralmente são armazenados a bordo e podem ser baixados posteriormente ou exibidos na tela.

Os analisadores de energia também vêm com a capacidade de comunicar dados ou compartilhá-los via ethernet ou USB com outros computadores para análise posterior.

Formulários

Com o aumento do uso de itens eletrônicos e maior sensibilidade em cargas operadas eletricamente, a medição da qualidade de energia se tornou uma tarefa importante. Algumas das outras aplicações para analisador de energia são as seguintes:

  1. Para identificar os problemas elétricos.
  2. Registre o custo total de energia elétrica consumida.
  3. Para obter informações sobre várias variáveis ​​elétricas em tempo real para alcançar a máxima eficiência energética.
  4. Para controlar e reduzir o uso desnecessário de energia.
  5. Medições de potência precisas para análise de acionamento de motor de velocidade variável.
  6. Meça a eficiência e a qualidade da energia de Drivers de LED .
  7. Análise de energia em espera usando o software.

As concessionárias, subestações e a indústria de energia elétrica contêm vários transformadores, geradores e redes de distribuição elétrica. Para manter o funcionamento ideal de tais sistemas, equipamentos regulares de monitoramento e solução de problemas, como analisadores de energia, são necessários. Basta conectar a ferramenta, visualizar o status numericamente ou graficamente, registrar os dados e compartilhar com outros sistemas para análise posterior.

Problemas elétricos enfrentados pelos fabricantes podem levar a menos produtividade e desempenho da máquina, juntamente com maiores custos elétricos. Nesses casos, um bom analisador de energia pode ajudar a capturar, interpretar e diagnosticar o problema facilmente. Que tipo de analisador de energia é usado em painéis de distribuição secundários?