WP3000變頻分析儀——產(chǎn)品概述
WP3000變頻功率分析儀是銀河電氣繼WP4000變頻功率分析儀之后推出的又一款低成本寬頻帶的高精度功率分析儀，適用于變壓器、整流器、逆變器、變頻器等各類(lèi)變流器及電機、電器產(chǎn)品的檢試驗、能效評測及諧波檢測。
WP3000變頻功率分析儀由數字量輸出的功率單元和數字量輸入的主機構成，兩者通過(guò)光纖連接。******避免了復雜電磁環(huán)境下傳輸環(huán)節的衰減和干擾。
目前用于高電壓、大電流變頻電量測量的傳感器的精度，尤其是電壓傳感器的角差精度，遠遠落后于功率分析儀的精度指標，是制約功率分析儀系統精度指標的重要因數。WP3000變頻功率分析儀具有100多種功率單元可供選擇，配置不同的功率單元，無(wú)需外部傳感器即可直接測量1mV~15kV的交直流電壓信號和100uA~7000A的交直流電流信號，減少了中間環(huán)節，提高系統測量******度和帶寬。
WP3000變頻功率分析儀在很寬的幅值、頻率及功率因數范圍之內，均能滿(mǎn)足標稱(chēng)******度指標，其精度滿(mǎn)足變壓器、變頻器等各種變流器及電機、電器、新能源產(chǎn)品的檢試驗要求。大大簡(jiǎn)化了功率分析儀系統的電壓、電流傳感器及量程轉換電路，降低了測試系統成本，減小了占地面積。
每臺WP3000變頻功率分析儀可配置1~4個(gè)功率單元，一臺分析儀即可實(shí)現逆變器的直流輸入功率與交流輸出功率的同步測量；采用二瓦計法時(shí)，可同時(shí)測量?jì)蓚€(gè)獨立三相回路的功率及相關(guān)電參量。
WP3000變頻功率分析儀構成特點(diǎn)
大儀器技術(shù)
實(shí)現1mV~15000V，100uA~7000A的直接測量
常規高精度功率分析儀的功率單元的量程較小，不能直接測試1000V以上的電壓，******測試電流通常在50A以下；功率單元種類(lèi)較少，而各類(lèi)變頻電量變送器/傳感器沒(méi)有統一的產(chǎn)品標準，普遍存在各類(lèi)高精度功率分析儀、寬頻功率分析儀與各類(lèi)變頻電量變送器/傳感器量程匹配難的問(wèn)題；常規高精度功率分析儀可能具有較小角差，但是，與之配套的各類(lèi)變頻電量變送器/傳感器往往不標稱(chēng)角差指標，構成的系統角差指標不明確，功率測量精度難于保障。
WP3000變頻功率分析儀采用獨有的大儀器技術(shù)，將一次傳感器與二次儀表通過(guò)數字化光纖傳輸實(shí)現有機的******整合，可實(shí)現1mV~15000V電壓、100uA~7000A電流及功率的直接測量及諧波檢測。
WP3000變頻功率分析儀主要功能
數字功率計與目前市面上所有的功率分析儀不同，WP3000變頻功率分析儀依據所選用的線(xiàn)路圖，可在主界面上直接顯示與線(xiàn)路圖對應的相關(guān)參數，并對每個(gè)參數以習慣名稱(chēng)命名。電壓、電流參數根據需要可選擇顯示真有效值rms、基波有效值h01、算術(shù)平均值avg、校準平均值mean等，功率根據需要可選擇顯示總有功功率Pavg，基波有功功率Ph01。默認狀態(tài)下，分析儀啟用自動(dòng)無(wú)縫量程轉換，并在被測參量右側顯示當前使用的檔位。
電能質(zhì)量分析儀為了方便的檢驗三相電源的供電質(zhì)量，WP3000變頻功率分析儀設置了大部分功率分析儀所不具備的電能質(zhì)量分析功能，計算設定時(shí)間內的頻率穩定度、幅值穩定度、總諧波失真THD、總諧波因數THF、電壓諧波因數HVF、電流諧波因數HCF等電能特征值。采用對稱(chēng)分量法計算正序分量、負序分量、零序分量。依據國標、IEEE、NEMA、CIGRE等標準計算三相不平衡度等參數。
實(shí)時(shí)示波器WP3000變頻功率分析儀的示波器功能采用固定采樣率的實(shí)時(shí)采樣技術(shù)，避免了變采樣率示波器測量高帶寬、低基波頻率PWM波形時(shí)因采樣頻率過(guò)低造成混疊失真及等效采樣示波器不能******測量非周期波形等問(wèn)題，可完整查看基波頻率低至4Hz的PWM波形。WP3000變頻功率分析儀可在變壓器、變頻器及各類(lèi)變流器及電機產(chǎn)品檢試驗中替代專(zhuān)業(yè)示波器，且無(wú)需考慮探頭量程問(wèn)題。
諧波檢測儀目前大部分寬頻功率分析儀采用FFT進(jìn)行諧波檢測，FFT具有運算速度快的優(yōu)點(diǎn)，但是，FFT給采樣頻率的同步帶來(lái)了困難，當頻率不穩定的情況下，其分析結果誤差較大，WP3000變頻功率分析儀采用高性能雙核嵌入式CPU模塊，使實(shí)時(shí)DFT變換成為可能，確保了采樣頻率與信號頻率的同步，******諧波檢測結果的正確性與******性。
無(wú)紙記錄儀WP3000變頻功率分析儀設置了截屏與采集功能。截屏功能相當于照相機，每按下一次，記錄一次屏幕快照。采集功能則記錄所有通道的瞬時(shí)采樣數據和運算的各種穩態(tài)特征值。截屏和采集以文件方式記錄在外部連接的存儲器上或系統設置的存儲目錄下。存儲容量取決于連接的存儲設備（分析儀內置150GB硬盤(pán)），幾乎不受限制，******解決了常規功率分析儀及無(wú)紙記錄儀存儲容量較小，不能滿(mǎn)足長(cháng)時(shí)間記錄的問(wèn)題。
WP3000變頻功率分析儀主要功能
1、復雜電磁環(huán)境下的高******度測量
常規功率分析儀作為二次儀表，與一次傳感器之間采用模擬信號傳輸，尤其是寬頻功率分析儀配套的一次傳感器通常輸出信號較小，在變頻器等非線(xiàn)性設備運行的場(chǎng)合中，不可避免會(huì )受到電磁干擾的影響，導致測量精度下降，嚴重的還會(huì )損壞功率分析儀。
WP3000變頻功率分析儀由主機及功率單元構成，功率單元采用前端數字化技術(shù)，安裝在被測點(diǎn)附近，并經(jīng)被測信號***地數字化，功率單元輸出的數字信號經(jīng)過(guò)光纖與主機相連，主機接收來(lái)自功率單元的數字信號并進(jìn)行運算、處理和顯示。
光纖傳輸有效的避免了傳輸過(guò)程中的損耗與干擾，截斷了傳感器及分析儀的干擾傳播重要途徑，提升了傳感器和分析儀的電磁兼容性。光纖傳輸排除了負載匹配及量程匹配等引起的誤差。由于主機是純數字運算，不增加誤差，受溫度或者長(cháng)期漂移影響的可能性也被全部消除。
影響WP3000變頻功率分析儀精度只有功率單元（SP系列變頻功率傳感器或DT系列數字變送器）一個(gè)環(huán)節，有效提高了系統精度，功率單元的標稱(chēng)精度可在復雜電磁環(huán)境下得以實(shí)現。
寬頻帶高精度功率分析儀——WP3000變頻功率分析儀的構成原理
2、寬范圍內的高******度測量
普通傳感器及功率分析儀一般只能在較窄的范圍內******測量******度，對于被測信號變化范圍較寬時(shí)，通常采用多個(gè)傳感器結合換擋開(kāi)關(guān)進(jìn)行換擋，以拓寬測量范圍。
WP3000變頻功率分析儀在一個(gè)功率單元內部設置8 個(gè)檔位，每個(gè)檔位只測量在本檔位量程的50%~****范圍內信號，實(shí)現在1%~200%額定電流及0.75%~150%額定電壓輸入的范圍內實(shí)現高******度測量。由于采用無(wú)縫量程轉換技術(shù)，檔位切換時(shí)，數據不丟失，可滿(mǎn)足各種寬范圍內的動(dòng)態(tài)測量。
某些高精度功率分析儀雖然劃分了多個(gè)檔位，可以實(shí)現較寬范圍內的高精度測量。但是，當外接傳感器時(shí)，由于沒(méi)有合適的量程匹配，測量精度仍然得不到保障。例如，某進(jìn)口高精度功率分析儀的電壓量程分為：15V、30V、60V、150V、300V、600V、1000V，按照一般的1/2原則，該儀器可以在7.5V～1000V范圍內實(shí)現較高的測量精度。然而，用于變頻電量測量的各種霍爾電壓傳感器，一般輸出滿(mǎn)量程電壓***在7.5V左右，也***是說(shuō)，接上傳感器之后，實(shí)際上有效的量程只有一個(gè)。
3、明確的、******的系統角差指標
以電機及變壓器為例，空載時(shí)的功率因數很低，而此時(shí)的輸入功率往往***是設備的主要損耗。低功率因數下的高******度測量，是評價(jià)電機、變壓器等高能效產(chǎn)品的重要技術(shù)指標。
傳感器及儀表的角差指標直接影響功率測量******度，功率因數越低，同樣的角差對功率測量的******度影響越大。
大多數高精度功率分析儀的功率測量******級的參比條件是功率因數等于1，不明示測量難度大的低功率因數下的******度指標。
大多數用于變頻電量測量的傳感器，不標稱(chēng)相位指標，系統的相位誤差不明確，低功率因數時(shí)，功率測量******度處于未知狀態(tài)。
WP3000變頻功率分析儀的功率單元具有極小的角差，實(shí)現了在0.05~1 功率因數范圍內的高******度測量。
4、真正的變頻測試系統
大多數用于變頻電量測量的傳感器和寬頻功率分析儀，往往以工頻下的測量******度作為標稱(chēng)******度指標。非工頻下的測量******度要么較低，要么不明示，導致用戶(hù)采購了標稱(chēng)******度很高的測量設備，測量結果卻與實(shí)際大相徑庭。
WP3000變頻功率分析儀實(shí)現了在電機、變頻器、變壓器等關(guān)注的全頻率內的高******度測量，以全頻率范圍內******的******度指標標稱(chēng)設備******度指標。
表1和表2給出了WP3000變頻功率分析儀與標稱(chēng)0.02級的某進(jìn)口高精度功率分析儀在寬頻范圍內、正弦波和PWM波測量時(shí)的不同基波頻率下的******度指標對比。
1、WP3000變頻功率分析儀與某進(jìn)口高精度功率分析儀在寬頻范圍內正弦波測量精度對比
| 序號 |
頻率(Hz) |
進(jìn)口高精度功率分析儀 |
AnyWay |
| 1 |
0.1～30 |
≥0.5%rd（0.2%rd+0.3%fs） |
A型： ≥0.05%rd（0.02%rd+0.03fs）
B 型： 0.1%rd
C 型： 0.2%rd |
| 2 |
30～45 |
≥0.1%rd（0.05%rd+0.05%fs） |
|
| 3 |
45～66 |
≥0.06%rd（0.02%rd+0.04%fs） |
|
| 4 |
66～400 |
≥0.1%rd（0.05%rd+0.05%fs） |
|
2、WP3000變頻功率分析儀與某進(jìn)口高精度功率分析儀在寬頻范圍內PWM波基波測量精度對比
| 序號 |
頻率(Hz) |
進(jìn)口高精度功率分析儀 |
AnyWay |
| 1 |
4～30 |
0.9%rd（0.5%rd+0.4%fs）
采樣頻率大于10kHz；5.5kHz濾波器開(kāi)啟 |
A型： 0.05%rd（0.02%rd+0.03fs）
B 型： 0.1%rd
C 型： 0.2%rd |
| 2 |
30～66 |
0.55%rd（0.45%rd+0.1%fs）
采樣頻率大于10kHz；5.5kHz濾波器開(kāi)啟 |
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| 3 |
66～400 |
1.3%rd（1.2%rd+0.1%fs）
采樣頻率大于10kHz；5.5kHz濾波器開(kāi)啟 |
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完善的溯源手段和******的檢定設施
湖南銀河電氣有限公司是國家變頻電量測量?jì)x器計量站的發(fā)起人和主要創(chuàng )始人，是變頻電量國家測量標準的建立單位，是變頻電量測量?jì)x器（高精度功率分析儀、寬頻功率分析儀、諧波監測儀等儀器儀表及相關(guān)傳感器、變送器）標準的起草單位，是變頻電量測量?jì)x器檢定規程的編制單位，其變頻電量計量檢測研究中心擁有***完善的溯源手段和*********的計量檢定裝置。
WP3000變頻功率分析儀標稱(chēng)的全部精度指標均可溯源至國家變頻電量測量標準。因此，WP3000變頻功率分析儀可用于各類(lèi)高精度功率分析儀、寬頻功率分析儀、諧波檢測儀及相關(guān)傳感器、變送器的檢定/校準。
自主知識產(chǎn)權
湖南銀河電氣有限公司擁有WP3000變頻功率分析儀的******自主知識產(chǎn)權，其綜合精度指標優(yōu)于各類(lèi)進(jìn)口高精度功率分析儀及寬頻功率分析儀。
WP3000變頻功率分析儀的大部分器件為國產(chǎn)器件。
與WP4000的主要區別
WP3000變頻功率分析儀是WP4000變頻功率分析儀的簡(jiǎn)化版，在WP4000的基礎上，做了如下變更：
1、取消了為提高低頻處理能力的部分電路
傅里葉時(shí)間窗長(cháng)度由WP4000變頻功率分析儀的2,500,000點(diǎn)變?yōu)?2500點(diǎn)，基波測量及諧波檢測的頻率下限提高至4Hz。
2、取消部分擴展功能
取消了轉矩、扭矩、溫度等擴展測試接口和軟件，取消了VGA擴展輸出接口，取消了WIFI擴展接口。
3、減少了功率單元
WP4000變頻功率分析儀***多可連接6個(gè)功率單元，WP3000變頻功率分析儀***多可連接4個(gè)功率單元。
除了上述變化，WP3000變頻功率分析儀保留了WP4000的所有功能，所有性能指標不變。
