Güç Analizi Nedir ve Güç Analizörü ile Elektriksel Güç Analizi

Güç Analizi Nedir?

Güç, iş yapma oranıdır, yani birim zamanda tüketilen enerji miktarıdır. Bir elektrik sisteminin gücü, voltajın akımla çarpılması, entegre edilmesi ve ardından periyodik zamana bölünmesidir. Bir elektrik sisteminin gücünü hesaplamak için periyodik zaman (frekansa eşittir) bilinmelidir. “Güç analizi”, tipik olarak bir güç analizörü kullanılarak gücün test edildiği ve incelendiği bir yöntemdir.

Güç Analizörü Nedir?

Güç analizörü, elektrik sistemlerindeki güç akış oranını ölçen ve nicelleştiren bir araçtır. Güç akışı Joule/saniye (J/s) veya saatte kilowatt (kW/h) olarak ifade edilir. Elektriksel güç, elektrik enerjisinin bir elektrik sisteminde iki nokta arasında aktarıldığı zaman birimi oranıdır.

Şekil 1: Akım dönüştürücü bağlantısı için 4x yüksek voltaj ve 3x düşük voltaj amplifikatörlü SIRIUS XHS Güç Analizörü

Elektrik Gücü Nedir?

Bir elektrik devresine bakabilirsiniz, ancak voltajın mevcut olup olmadığını veya bir akımın akıp akmadığını göremezsiniz. Öğrenmek için elinizi uzatmamalısınız çünkü bu son derece tehlikeli ve hatta ölümcül olabilir. Bu nedenle elektriği ölçmek için doğru aleti kullanmalıyız.

Peki bir devrede hareket eden elektriği nasıl görselleştirebiliriz? Pekala, suyun hareket ettiğini görebiliyoruz, o halde bunu elektrik devrelerinin nasıl çalıştığını açıklamak için bir benzetme olarak kullanalım. Su bir borudan akacaksa, suyun onu ya yerçekiminden ya da mekanik bir pompadan iten bir kuvvet ya da “basınç” olması gerektiği bilinen bir gerçektir.

Şekil 2: Bir Su Pompasıyla Karşılaştırılan Elektrik Devre Şeması

Bizim benzetmemizde:

• Gerilim, suyu borudan geçmeye zorlayan basınçtır. Basınç ne kadar yüksek olursa, su o kadar hızlı akacaktır. Bu volt (V) cinsinden ölçülür.
• Akım, suyun akabileceği mevcut hacimdir. Hacim ne kadar büyük olursa, su o kadar fazla akabilir. Bu amper (A) cinsinden ölçülür.
• Direnç, su akışını kısıtlayan boru içindeki hacim azalmasıdır. Bu, ohm (R veya Ω) cinsinden ölçülür.

Akım sadece bir yönde hareket ediyorsa, bir boru veya hortumdan akan suya çok benzer. Bu DC (Direct Current)’dir. Bununla birlikte, akım ileri geri hareket ederse, AC (alternating current)’dir.

AC gücü, örneğin elektrik santralinden evlerimize ve iş yerlerimize kadar uzun mesafelerde elektriği taşımak için kullandığımız güçtür.

DC gücü, modern elektroniklerin yanı sıra pillerde de kullanılır.

Örneğin, bunu okuyor olabileceğiniz ofis bilgisayarı AC gücüne takılır, ancak içinde AC’yi DC gücüne dönüştüren ve DC voltajını istenene dönüştüren, anahtarlamalı mod güç kaynağı (SMPS) olarak bilinen bir tür transformatörü vardır. Bir dizüstü bilgisayar kullanıyorsanız, SMPS büyük olasılıkla duvardaki AC çıkışı ile dizüstü bilgisayarın içindeki DC güç sistemi arasında bağlanan harici “brick” bulunur. Bunu bir telefonda veya tablette okuyorsanız, aynı zamanda dahili pilini şarj etmek için harici bir SMPS kullanan bir DC cihazıdır diyebiliriz.

Elektrik Gücünün Ölçülmesi

Elektrik gücü, elektrik enerjisinin bir elektrik sisteminde iki nokta arasında aktarıldığı zaman birimi oranıdır. Termodinamiğin birinci yasası, enerjinin yaratılamayacağını veya yok edilemeyeceğini belirtir. Sadece bir enerji türünden diğerine dönüştürülebilir veya aktarılabilir.

İdeal bir elektrik sistemi olmadığı için, bir enerji transferi olduğunda her zaman bazı kayıplar olacaktır. Bir elektrik sistemindeki en yaygın kayıp şekli ısıdır. Bir devre fiziksel olarak sıcaksa, bu, taşıdığı enerjinin bir kısmının ısıya dönüştürüldüğü ve bu nedenle faydalı iş yapmak için kullanılamayacağı anlamına gelir.

Bu, genel elektrik sisteminin verimliliğini azaltır. Mekanik sistemlerin de ısı üretmesi tesadüf değildir- elinizi yanan bir akkor ampulün üzerine koymayın, aksi takdirde enerjinin ısıya dönüşümünü doğrudan yaşarsınız. Elektrik gücü, genel olarak gücün temel fiziğinin sadece bir uzantısıdır.

Geleneksel olarak elektrik gücü kilowatt (kW) olarak ifade edilir.

Elektrik Gücünü Nasıl Hesaplarız?

Bir devredeki güç miktarı, aşağıdaki denklem kullanılarak Voltaj (V) ile Watt (W) veren Akım (A) çarpılarak hesaplanır:

Bu temel denklem, doğrusal bir dirençten akan akımın voltajla doğru orantılı olduğunu ve sabit bir sıcaklıkta bir elektrik devresinin direnciyle ters orantılı olduğunu belirten ohm yasası kullanılarak dönüştürülebilir. Ohm yasası birkaç şekilde yazılabilir:

Ama ohm kanunu sadece gerilim ve akım akışının sabit olduğu doğru akım (DC) için geçerlidir.

Ancak alternatif akım (AC) ile, ohm kanunu denklemleri, gücü yalnızca bir anda verecektir. Bu yüzden AC’yi ölçmek için farklı bir yönteme ihtiyacımız var.

Özelliklerini analiz etmek istiyorsak, elektrik gücünü doğru bir şekilde tanımlayan bir denkleme ihtiyacımız var. Neyse ki, böyle bir denklem var:

• P Watt (W) cinsinden güçtür
• i Amper (A) cinsinden akımdır
• u Volt (V) cinsinden voltajdır
• T, saniye (s) cinsinden periyodik zamandır

Bu denklemi bir grafik üzerinde görselleştirelim:

Şekil 3: Gerilim ve akımı gösteren kartezyen bir düzlemde görselleştirilen güç hesaplama denklemi ve entegrasyondan sonra ortaya çıkan güç eğrisi

Görselleştirmedeki dalga biçimlerinin eğriliğine baktığımızda, bir AC sistemindeki gücün, bir DC sisteminde olduğu gibi sadece voltajla akım çarpımı olmadığını görebiliriz. Bir çevrimdeki anlık gücün zaman ortalaması ile tanımlanır. Bu, bir elektrik sisteminin gücünü hesaplamak için frekansı bilmemiz gerektiği anlamına gelir.

Güç Ölçümünü Anlama

Temel olarak alternatif akım (AC) elektrik sistemlerinde ölçülecek üç tip güç vardır. Bunlar:

1. Aktif güç (P)
2. Reaktif güç (Q)
3. Görünür güç (S)

Aralarındaki ilişkiyi göstermek için Pisagor Teoremine dayanan, güç üçgeni olarak bilinen, kullanabileceğimiz kullanışlı bir araç var:

Şekil 4: Kosinüs phi (cos phi) olarak da bilinen phi açısı ve güç faktörü dahil olmak üzere aktif, reaktif ve görünen güç arasındaki ilişkiyi gösteren güç üçgeni

Bu terimlere ve gerçekte ne anlama geldiklerine daha yakından bakalım:

Aktif güç (P) nedir?

“Gerçek güç” veya “aktif güç” olarak da bilinen aktif güç (P), AC devresinde kullanılan faydalı güçtür.

Reaktif güç (Q) Nedir?

Reaktif güç (Q) kullanılmaz, ancak elektrik santrali gibi bir kaynak ile yük arasında taşınır, esas olarak aktif gücü elektrik sistemi aracılığıyla taşımak için kullanılır.

Görünür güç nedir (S)?

Görünen güç (S), bir AC güç sistemindeki aktif ve reaktif gücün vektör toplamıdır.

Güç faktörü (PF) nedir?

Güç faktörü (PF), aktif ve görünen güç arasındaki orandır ve 1 ile -1 arasında değerler alabilir.

Güç faktörü, hem aktif hem de reaktif gücü birleştiren görünen güce kıyasla iletim hattında bulunan aktif güç miktarının bir göstergesidir. Başka bir deyişle, iletim hattındaki faydalı gücün teorik olarak mümkün olan maksimum güçten daha az olduğu faktördür. Teorik olarak ideal güç faktöründeki azalmalar, gerilim ve akımın faz dışı olmasından kaynaklanır.

Güç faktörü genellikle “cos phi”, “kosinüs phi” veya “cos 𝜑” olarak belirtilir.

Reaktif güç, phi (𝜑) açısının pozitif veya negatif işareti ile gösterilen pozitif veya negatif olabilir. Bu bize akımın gerilime öncülük edip etmediğini veya iletim hattındaki gerilimin gerisinde olup olmadığını söyler.

Reaktif güç değeri pozitif olduğunda, reaktif güç tüketen endüktif bir yükün göstergesidir.

Reaktif güç değeri negatif olduğunda, reaktif güç sağlayan kapasitif bir yüke işaret ederek öndedir.

Geleneksel akkor ampuller gibi saf omik yükler 1’e çok yakın bir güç faktörüne sahiptir. Bu, voltaj ve akımın aynı fazda olduğu anlamına gelir, bu nedenle iletim hattında çok az reaktif güç bulunur.

Pozitif güç faktörleri ile sıfıra yaklaştıkça gerilim ve akım arasındaki faz farkı artar ve iletim hattında daha fazla reaktif güç bulunur. Bu, negatif güç faktörüne benzer, tam tersi yönde: PF = -1’de voltaj ve akım arasındaki faz farkı 180°’dir.

Güç ve Enerji-Fark Nedir?

“Elektrik enerjisi” ve “elektrik gücü” terimleri aynı şey olmadığı için birbirinin yerine kullanılamaz. Daha önceki su benzetmemizi kullanarak, bu farkı göstermek kolaydır:

Güç, kapasite anlamına gelirken, enerji zaman içinde teslimatı temsil eder. 

Güç, esasen basıncına ve hacmine bağlı olarak hortumdaki suyun akış hızıdır. Elektrik gücü watt (W), kilowatt (kW) ve megawatt (MW) olarak ölçülür.

Enerji, belirli bir süre boyunca hortumdan gelen su miktarıdır. Bu nedenle elektrik faturanız kilovat saat (kWh) olarak verilecektir.

Neden Gücü Ölçeriz?

Dünyaca ünlü yönetim danışmanı Peter Drucker’ın sözleriyle: “Ölçemezseniz yönetemezsiniz”.

Voltaj ve akımı ölçmek, bir elektrik sistemini analiz etmenin yalnızca ilk adımıdır ve piyasadaki herhangi bir güç analizörü veya güç ölçer ile kolayca yapılabilir.

Ancak bir şeyi başarılı bir şekilde yönetmek için kişinin mümkün olduğu kadar çok bilgiye ihtiyacı vardır. Bu tam olarak bir güç analizörünün yapmak için tasarlandığı şeydir. Güç analizörleri, kullanıcının yalnızca birkaç işlemle herhangi bir elektrik sisteminin karmaşık analizini gerçekleştirmesini kolaylaştırır.

Elektrik ve güç giderek daha önemli hale geldikçe, arzın devam etmesini ve onu kullanan ekipmanın güvenilir, emniyetli ve verimli olmasını sağlamak için mümkün olan en yüksek standartlarda ölçülebilir ve yönetilebilir olması kritik önem taşır. Enerji üretiminin kendisinden evlerimize ve iş yerlerimize getiren iletim aşamasına kadar, güç analizörleri doğru ve kapsamlı ölçümler yapmak için kritik öneme sahiptir.

Gücü mümkün olan en yüksek hassasiyet düzeyinde ölçmek çeşitli nedenlerle önemlidir:

• Ar-Ge’nin ürün ve hizmetlerin performansını artırması için
• Enerji verimliliğini artırmak
• Maliyet ve zaman tüketimini azaltmak
• Ulusal ve uluslararası standartlara uygunluk
• Ürünlerin ve operatörlerin güvenliğini sağlamak

Güç Analizörleri Ne Yapar?

Güç analizörleri, elektrikli bileşenler, devreler ve sistemler üzerinde çok çeşitli testler ve ölçümler gerçekleştirir. Yapılan en yaygın analizlerden bazıları şunlardır:

Yük Akışı Analizi, bir güç sisteminin voltaj büyüklüğünü, akım büyüklüğünü, sistemin faz açısı phi’yi, aktif gücü, reaktif gücü, görünen gücü ve kararlı durumdaki güç faktörünü içeren bileşenlerini belirlemek için kullanılır.

Ek olarak, doğrusal olmayan yükler için, distorsiyon reaktif gücün yanı sıra harmonik reaktif gücün ölçülmesi ve analiz edilmesi gerekir. Teoride, voltaj ve akım Avrupa’da mükemmel bir 50 Hz sinüs dalgasına sahiptir (ve çoğunlukla Kuzey ve Güney Amerika’da 60 Hz). Bu, yalnızca şebekeye bağlı saf omik doğrusal yükler varsa geçerlidir (örn. akkor ampuller, elektrikli ısıtıcılar, AC elektromotorlar, vb.).

Daha önce gösterilen güç üçgeni sadece omik yükler için geçerlidir, ancak şu anda şebekeye bağlı doğrusal olmayan üretim birimlerinin yanı sıra giderek daha fazla doğrusal olmayan yük vardır. Bu, güç üçgenine distorsiyon ve harmonik reaktif güç gibi yeni bir boyut getirmiştir.

Yeni güç üçgenine bir göz atalım:

Şekil 5: Yeni güç üçgeni, distorsiyon ve harmonik reaktif gücün yeni boyutu da dahil olmak üzere aktif, reaktif ve görünen güç arasındaki ilişkiyi göstermektedir

Aşağıdaki örnekte, hat voltajı sisteme AC gücü besler ve anahtarlama doğrultucu bunu LED’in gerektirdiği DC gücüne dönüştürür. Ölçüm kurulumunun şematik diyagramına bir göz atın:

Şekil 6: Dewesoft’un güç modülü ile ölçülen hem AC hem de DC voltajı ve akım dalga formları ile bir LED test güç ölçümü kurulumunun şematik diyagramı

Halihazırda, şebekeye bağlı doğrusal olmayan yüklerin (balast üniteleri, redresörler, invertörler, kişisel bilgisayarlar, vb.) yanı sıra doğrusal olmayan üretim birimleri (rüzgar, güneş ve diğer enerji üretim biçimleri) vardır. Bu nedenle, gerilim ve akımın dalga biçimleri bozulur ve ideal sinüzoidal dalga biçimleri değildir. Bu nedenle, doğrusal olmayan bu yüklerin bir elektrik sistemindeki akım ve gerilim üzerindeki etkilerini belirlemek için harmonik analiz gereklidir.

Kısa devre analizi, elektrik sisteminin tüm olası çalışma senaryoları hakkında bilgi sağlamak ve sistemdeki münferit bileşenlerin devredeki akımın büyüklüğüne müdahale etme veya akımın büyüklüğüne dayanma kapasitesini tespit etmek için yapılır.

Aşırı akım korumanın geliştirilmesini desteklemek için koordinasyon analizi kullanılır. İdeal çalışma aralığını oluşturmak için boyutlandırma ve ayarlar da dahil olmak üzere koruma cihazının özelliklerini dikkate alır.

Dewesoft Güç Analizörleri

Dewesoft Güç Analizörleri  sadece dünyadaki en küçük güç analizörleri değil, aynı zamanda en güçlüleridir. Güçlü yazılım özellikleriyle birleştirilen esnek donanım platformu, her türlü elektrik ölçümü için benzersiz test olanakları sunar. Dewesoft güç analizörü, P, Q, S, PF, cos phi ve diğerleri gibi 100’den fazla güç parametresini hesaplayabilir.

Ayrıca diğer enstrümanların çeşitli özelliklerini sunar:

• Ham veri kayıt yetenekleri
• Osiloskop
• FFT analizi
• Harmonikler
• vb.

Tüm bu hesaplamalar gerçek zamanlı olarak, işlem sonrası veya her ikisinde de çevrimiçi olarak yapılabilir.

Şekil 7: Dewesoft Güç analizörü, güç analizörü, FFT analizörü, RAW veri kaydedici, osiloskop, harmonik analizörü, sıcaklık kaydedici, titreşim kaydedici ve daha pek çok şey gibi birden fazla enstrümanı ve işlevi tek bir cihazda birleştirir.

Şekil 8: Dewesoft R8DB güç analizörü, hepsi bir arada ölçüm cihazı için ölçüm uygulamasına uyacak şekilde seçilebilen 64 kanalla yapılandırılabilir

Girişler, hem sensör tarafında (kanaldan toprağa), hem de kanaldan kanala ve hatta izole sensör uyarımında tamamen izole edilmiştir. Gerçek galvanik izolasyon, daha az gürültü, toprak döngüsünden kaçınma ve üstün sinyal kalitesi anlamına gelir.

1600 V DC/CAT II 1000 V/CAT III 600 V korumalı yüksek gerilim girişlerimiz ile yüksek gerilimler doğrudan ölçülebilir. Akım, sıfır akı akım transdüserleri, AC/DC akım kıskaçları, Rogowsky bobinleri ve şöntler gibi yüksek hassasiyetli akım sensörleriyle ölçülebilir.

Şekil 9: Dewesoft, her türlü akım ölçüm aralığı ve doğruluğu için geniş bir akım dönüştürücü ve akım sensörü yelpazesi sunar

Esas olarak bir güç analizörü olmakla birlikte, ivmeölçerler , gerinim ölçerler , kuvvet ve yük sensörleri , termokupllar , RTD’ler , sayaçlar ve kodlayıcılar , GPS , CAN BUS , XCP, FlexRay ve hatta video dahil olmak üzere çeşitli ek sinyal türlerini de ölçebilir. . Tüm kanallar birbiriyle senkronizedir.

Şekil 10: DewesoftX güç analiz yazılımından tipik 3 fazlı delta ölçüm ekranı

 

SIRIUS XHS-Yeni Nesil Güç Analizörü

SIRIUS XHS güç analizörü, SIRIUS ürün serisinin en son versiyonudur. Tüm analog girişlerde 15 MS/s/ch ve 5 MHz bant genişliğine kadar kayıt yapabilen yüksek hızlı bir veri toplama sistemidir.

Şekil 11: Dört HV amplifikatörü ve dört LV amplifikatörü ile gösterilen yeni SIRIUS XHS

Yüksek bant genişliğine sahip geçici kayıt ve çok yüksek dinamik, alias-free veri toplama yeteneğine sahip tamamen yeni bir HybridADC teknolojisine sahiptir. Alias ​​içermeyen filtreleme, 160 dB’ye kadar dinamik aralığa sahip sinyallerin alınmasını sağlar. Yüksek kanaldan kanala ve kanaldan toprağa izolasyon, sistemlerin aşırı voltajdan zarar görmesini önler ve toprak döngülerini önler.

SIRIUS XHS güç analizörünün içindeki yeni HybridADC Teknolojisi

Çoğu güç uygulamasında SIRIUS XHS, dört yüksek voltajlı (HV) ve dört düşük voltajlı (LV) amplifikatörle yapılandırılır:

• SIRIUS XHS HV: Yüksek düzeyde yalıtılmış CAT II 1000V yüksek voltajlı analog giriş . Bu amplifikatör, 5 MHz bant genişliği ve %0.03 doğruluk ile 20 V ila 2000 V tepe aralığını doğrudan ölçebilir. Bu amplifikatör, yüksek voltaj sinyallerinin doğrudan bağlantısı için idealdir. Bu amplifikatörün konektörleri her zaman yalıtılmış güvenlik banana jaklarıdır (kırmızı/siyah).
• SIRIUS XHS LV: Yüksek düzeyde yalıtılmış düşük voltajlı analog giriş . Bu amplifikatör, 5 MHz bant genişliği, %0.03 doğruluk ve seçili sensörler için uyarı ile 0,05 V ila 100 V arasındaki aralıkları ölçebilir (sensör uyarımı için DSUB9 konektörü gerektirir). Bu amplifikatör, alçak gerilim sinyallerinin ve akım transdüserlerinin doğrudan bağlantısı için idealdir. Bu amplifikatörün konektörleri DSUB9 veya BNC’de mevcuttur. DSUB9 konektörünün, akıllı sensör kurulumu için TEDS’nin yanı sıra sensör uyarımı da sunduğunu unutmayın.

Bir DSUB9 konektörü kullanıldığında, amplifikatör DSI serisi akıllı arayüz adaptörlerini de kabul eder ve her bir LV kanalına çeşitli sensörlerin bağlanmasına izin verir. Bunlar şunları içerir:

• IEPE ivmeölçerler ve mikrofonlar için DSI-ACC
• Şarj tipi ivmeölçerler için DSI-CHG
• RTD sıcaklık sensörleri için DSI-RTD
• Termokupllar için DSI-TH (J, K, T, vb.)
• LVDT yer değiştirme/mesafe sensörleri için DSI-LVDT

Herhangi bir DSI modeli bir AG kanalına bağlandığında, Dewesoft X veri toplama yazılımı bunu otomatik olarak algılar (TEDS sensör standardını kullanarak ) ve giriş tipini, kazancı, aralığı ve ölçeklemeyi uygun olacak şekilde ayarlayarak bu kanalı onun için yapılandırır. Kullanıcı daha fazla ayar yapabilir ve bunları yerleşik sensör veritabanına kaydedebilir.

Düşük bant genişliğinde her iki amplifikatörün gürültü tabanı, ortak mod reddi, kazanç ve ofset kaymaları, standart DualCoreADC SIRIUS enstrüman serisiyle karşılaştırılabilir.

Bu amplifikatörler, güç analizi gibi en yüksek hassasiyetin mutlak bir gereklilik olduğu e-mobilite ölçümleri için mükemmeldir.

Dahili FFT Analizörlü Güç Analizörü

Geleneksel güç analizörleri, periyodik süreyi belirlemek için sıfır noktası algılamayı kullanır. Bu, voltajın veya akımın bu x eksenini ne zaman geçtiğini değerlendirdikleri ve bu değeri periyodik süreyi hesaplamak için kullandıkları anlamına gelir.

Dewesoft ise periyodik zamanı (frekansı) belirlemek için özel bir FFT (Hızlı Fourier Dönüşümü) algoritması kullanır.

Bu önceden belirlenmiş periyot süresine dayalı olarak, tanımlanabilir sayıda periyot (sistemin temel frekansı 50 Hz ise tipik olarak 10) için ve seçilebilir bir örnekleme hızında voltaj ve akımın bir FFT analizi yapılabilir. FFT analizi, her harmonik için voltaj, akım ve cos phi için bir genlik verir.

Şekil 12: DEWESoft güç modülü içerisinde bir FFT analizörü ve ek görsel grafik tipleri içermektedir

Çok Fazlı Güç Analizörleri

Dewesoft X güç modülünde, aralarından seçim yapabileceğiniz önceden tanımlanmış birkaç sistem konfigürasyonu vardır. En yaygın olanları:

• Doğru akım,
• 1 fazlı
• 2 fazlı – örneğin özel motor tipleri ile kullanılır
• 3 fazlı yıldız (star)
• 3 fazlı delta
• Aron ve V konfigürasyonu temel olarak yıldız ve delta konfigürasyonlarıdır, ancak üç yerine sadece iki akımı ölçer. Bu normalde bir yerden tasarruf veya maliyet azaltma önlemi olarak yapılır.

6-, 7-, 9- veya 12 fazlı motor ölçümü gibi özel konfigürasyonlar, çoklu tek fazlı veya 3 fazlı sistemlerle yapılabilir ve Math kütüphanesinde güç değerleri toplanabilir. Bu, gücün tamamen senkronize birden fazla noktada ölçülebileceği anlamına gelir.

Matematik kitaplığında, güç modülleri daha da geliştirilebilir, örneğin verimlilik otomatik olarak hesaplanabilir. Bu, çok fazlı motorları (6 ila 12 faz) ölçerken de çok yararlıdır.

Şekil 13: Dewesoft güç modülü 1, 2 ve 3 fazlı sistemler için yapılandırılabilir. Bunlar 6, 7,9 ve hatta 12 fazlı sistemler oluşturmak için birleştirilebilir

Mühendisler, ölçtükleri sistemlerden bir veya daha fazlasını bu listeden kolayca seçebilirler:

• 1-faz
• 2 Fazlı
• 3 fazlı yıldız
• 3 fazlı delta
• 3 fazlı Aron
• 3 fazlı V
• 3 fazlı 2 metre

Ayrıca, hat frekansı, çıkış birimleri, frekans kaynağı (tam frekansı belirlemek için değerlendirilecek kanal), faz ve daha fazlası dahil olmak üzere çok çeşitli başka seçenekler mevcuttur.

Dewesoft ölçüm cihazlarının modüler tasarımı sayesinde kullanıcı hiçbir zaman sadece güç değerlerini ölçmekle sınırlı kalmaz. Dewesoft DAQ sistemleri dünyadaki hemen hemen her sensöre bağlanabilir, bu da mühendisin ayrıca sıcaklık, kuvvet, titreşim, ses, GPS, video, hız, RPM, tork vb. de ölçebileceği anlamına gelir.

 

Şekil 14: İnverter ve elektrik motorlarını test etmek için Dewesoft güç analizörü kablolama şeması

Elektrikli veya hibrit araçlar üzerinde testler yapan mühendisler ayrıca arabanın hızını, akü sıcaklığını, CAN veri yolu verilerini, GPS konumunu ölçmek ve hatta bir test parkurunda tam yerini çizmek isteyebilirler.

Dewesoft, iki, üç veya daha fazla farklı ölçüm cihazı kullanmak yerine, tüm ölçümlerin aynı anda tek bir cihazda kaydedilmesini sağlar. Bu, birkaç önemli avantaj sağlar:

• Ölçümden sonra verileri manuel olarak birleştirmeye gerek yoktur.
• Veriler, tek bir örneğe kadar tamamen senkronize edilir.
• Tüm veriler tek bir ekranda görüntülenebilir ve tek bir veri dosyasına yazılabilir.
• Yalnızca bir DAQ sistemi ve yazılımının yapılandırılması ve kullanılması, çok sayıda test hazırlama süresinden tasarruf sağlar.

Dewesoft Power Analyzer Battery Show Expo’da Canlı Olarak Açıklandı

Sensör Veritabanı Akım ve Gerilim Ölçüm Doğruluğunu Artırıyor

Her yükselticinin, akımın ve voltaj dönüştürücünün bir tür yanlışlığa veya doğrusal olmamaya sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Ancak Dewesoft güç analizörleri ile bu hatalar önceden ölçülebilir ve bir XML sensör veritabanına girilebilir. Dewesoft X yazılımı, düzeltme faktörlerini gerçek zamanlı olarak uygulayarak daha doğru okumalar ve sonuçlar sağlar.

Şekil 15: Dewesoft analog sensör veritabanı

Yerleşik sensör veritabanı, manuel veri girişi hatalarından kaynaklanan hataları da ortadan kaldırır. Parametreleri manuel olarak girmek yerine listeden bir dönüştürücü seçmek sadece zaman kazandırmakla kalmaz, aynı zamanda yanlış ölçeklemeye veya seçim kazanmaya neden olabilecek tipografik hataları da önler.

Sensör veri tabanının içinde, ölçekleme y=mx+b formülleri, arama tabloları, polinomlar ve hatta transfer eğrileri kullanılarak ayarlanabilir. Bu, çoğu sensör için yalnızca bir kez yapılmalıdır. Mühendisler, sensörleri ekleyebilir, düzenleyebilir ve silebilir ve CAL son tarihleri ​​vb. dahil olmak üzere kalibrasyon bilgilerini istedikleri zaman güncelleyebilir.

Sensör veri tabanının birimleri, yedi uluslararası SI birimi “sabitleri tanımlayan” temel alır ve bunlardan türetilir:

• Uzunluk – metre (m)
• Zaman – saniye (s)
• Madde miktarı – mol (mol)
• Elektrik akımı – amper (A)
• Sıcaklık – kelvin (K)
• Işık şiddeti – kandela (cd)
• Kütle – kilogram (kg)

Bu nedenle, örneğin m/s2 gibi özlerinde metrik olsalar da, kullanıcı bu durumda G veya g’yi seçmekte özgürdür. Bu nedenle çıktı mühendisliği birimleri dünya çapındaki tüm kullanıcılar için rahat olabilir.

Dewesoft yazılımı ayrıca sayaç/kodlayıcı/RPM sensörleri için sensör veritabanlarını içerir.

Dewesoft ile Akım Ölçümü

Akım ölçümü genellikle iki ana gruba ayrılır:

• Doğrudan
• Dolaylı

“Doğrudan”- iletkenin bağlantısının kesilmesi ve devreye seri olarak bir sensörün bağlanması gerektiği zamandır. Bu yöntem herhangi bir ek devre olmadan çalışır.

En yaygın doğru akım ölçüm cihazı, daha sonra devreye seri olarak bağlanan bir şönt direncidir. Bir şönt direnci, üretici tarafından çok doğru bir şekilde belirlenen çok düşük bir dirence sahiptir. Bir şönt direnci, akım bu dirençten geçtiğinde, ohm yasasını kullanarak ölçebileceğimiz ve akıma dönüştürebileceğimiz çok küçük bir voltaj düşüşü olacağı ilkesiyle çalışır.

Şekil 16: Tipik şönt akımı ölçüm bağlantısı

Bu düşüşü ölçebilir ve akımı hesaplamak için Ohm yasasını uygulayabiliriz.

Şekil 17: Ohm Yasasının grafiksel gösterimi

Ek olarak, direncin doğruluğu önemli bir faktördür, çünkü bu doğrudan ölçümün doğruluğunu etkiler.

Şekil 18: Dewesoft DSIi-10A Akım Şantı

Dewesoft, farklı akım aralıklarını ölçmek için tasarlanmış, her biri içinde farklı bir yük direnci ile tasarlanmış birkaç kompakt boyutlu akım şöntü sunar. Bu şantlar, devrenin kendisi üzerinde mümkün olan en az etkiye sahip olacak şekilde tasarlanmıştır.

DSI adaptörleri neredeyse tüm Dewesoft veri toplama cihazlarına takılabilir. Dewesoft amplifikatörlerinin izole edilmiş analog girişleri, şönt doğrudan ölçülen devreye bağlı olduğundan ve devre ile ölçüm sistemi arasındaki izolasyon her zaman önemli olduğundan, doğru ölçümlerin sağlanmasında çok önemli bir faktördür. İzole girişler, şöntünüzü devrenin alçak veya yüksek tarafına yerleştirebileceğiniz ve bir toprak döngüsü veya ortak mod ölçüm hataları hakkında endişelenmenize gerek olmadığı anlamına gelir .

Tekrar Ohm kanunu ve voltaj, akım ve direncin birbirine kenetlenen doğası göz önüne alındığında, bir DAQ sisteminin doğru bir akım ölçümü yapabilmek için çok doğru bir voltaj ölçümü ve direnç ölçümü yapabilmesi gerektiği kesinlikle açıktır.

“Dolaylı ”- akım sensörünün devre ile doğrudan temas etmemesidir. Bunun yerine, bir iletkenden akım geçtiğinde indüklenen manyetik alanı ölçer ve ardından bunu bir akım okumasına dönüştürür (Elektrik yükleri elektrik alanları üretir).

Dolaylı akım ölçümünün avantajı, sensörün iletkenden galvanik izolasyonu ve devrenin kendisinin kesintiye uğraması veya bağlantısının kesilmesi gerekmemesidir. Aynı zamanda çok yüksek akımların ölçülmesini sağlar.

Dewesoft, bugün piyasada bulunan hemen hemen tüm mevcut dönüştürücüleri destekler. Bazı akım transdüserlerine doğrudan ölçüm cihazından güç verilebilir ve bazı akım transdüserleri, ihtiyaç duydukları uyarım gücü miktarı ölçüm cihazı tarafından iletilemediği için harici bir güç kaynağı gerektirir.

Dewesoft’un bunun için bir çözümü var: SIRIUS PWR-MCTS2 , bu akım dönüştürücülerine herhangi bir üçüncü taraf harici güç kaynağı cihazı olmadan doğrudan Dewesoft cihazlarından güç sağlamak için bir güç kaynağı ünitesidir. SIRIUS PWR-MCTS2, uyumlu bir SIRIUS veya SIRIUS XHS modüler kasada veya doğrudan R2DB , R3 , R4 veya R8 veri toplama sistemi gibi SIRIUS tabanlı bir raf kasasında sunulur.

Şekil 19: Raf uyumlu SIRIUS-PWR-MCTS2’nin yanı sıra modüler bir şasi SIRIUS-PWR- MCTS2 ve bir SIRIUS 4xHV 4XLV dahil olmak üzere çoklu ölçüm dilimli SIRIUS R8

 

Hibrit ve Elektrikli Araçların Test Edilmesi için SIRIUS XHS-PWR

Diğer bir yenilik ise, Dewesoft’un özellikle elektrikli araç pazarı için tasarlanmış yepyeni bir ürünü olan yeni SIRIUS XHS-PWR’dir. Çok yüksek akım tepe noktaları ve kaçak akım testi gibi en zorlu ortamlarda bile çok hassas akım ölçümlerine izin veren patentli bir DC-CT akım dönüştürücüye sahiptir.

Şekil 20: Entegre DC-CT akım dönüştürücülü SIRIUS XHS-PWR

Bu yeni cihaz, güç analizinde olduğu gibi en yüksek hassasiyetin mutlak bir gereklilik olduğu e-mobilite ölçümleri için mükemmeldir. Akım dönüştürücü, Platiše Akı Sensörüne  dayalı  patentli DC-CT® teknolojisini kullanır. Çok küçük bir kasada paketlenmiş 100A, 500A ve 1000A aralıkları, 1 MHz bant genişliği, harici manyetik alanlara karşı bağışıklık, düşük ofsetler ve mükemmel doğrusallık sunar.

Şekil 21: CAN veri yolu, video kamera ve gerçek zamanlı GPS konumu gibi ek girişleri bir harita üzerinde gösteren tipik araç içi güç testi

Amplifikatörler ayrıca 5 MHz’e kadar bant genişliği ile 2000V tepe voltajını (CAT II 1000V) ölçebilir

Şekil 22: SIRIUS XHS-PWR

Bu enstrümanın iki girişi vardır:

• 1xHV (yüksek voltaj) ve
• DC-CT akım dönüştürücülü 1xHA (yüksek akım).

Bu girişler, en üst düzeyde e-mobilite testi kolaylığı , bant genişliği ve doğruluk için doğrudan aracın güç hattına bağlanır. Zorlu ortamlarda ve zorlu sürücüler sırasında kullanıma izin veren bir IP65 koruma derecesi sunar.

DC-CT akım dönüştürücünün diğer akım sensörü tipleriyle karşılaştırma tablosu:

Uyumlu Akım Dönüştürücüleri 

Aşağıda, mevcut akım dönüştürücülerine ve bu dönüştürücülerin sahip oldukları özelliklere ve ayrıca hangi uygulamalar için en uygun olduklarına ilişkin kısa bir genel bakış sunan bir tablo bulunmaktadır.

Akım dönüştürücülerine ve uygulama alanlarına genel bakış

Dewesoft, çok çeşitli endüstriler ve uygulamalar için dünyaca ünlü ölçüm ve veri toplama ekipmanı tasarlar ve üretir. 2000’li yılların başından beri odak noktası güç analizi ve güç kalitesi analizi olmuştur.

O zamanlar otomobillerin bugün olduğu kadar hızlı bir şekilde elektriğe döneceğini çok az biliyorduk. Ve bu, taşınabilir, yüksek performanslı güç analizörlerinin ve güç kalitesi analizör ölçüm cihazlarının gerekli olduğu uygulamalardan yalnızca biridir.