محتویات مقاله
پاورمتر چیست
میزان انتقال الکتریسیته در مدارات الکتریکی به‌عنوان توان الکتریکی شناخته می‌شود. توان الکتریکی برحسب وات – ژول بر ثانیه در واحدهای S.I اندازه‌گیری می‌شود. ابزارهای مختلفی برای تولید برق وجود دارد. انرژی الکتریکی که ما در خانه‌های خود استفاده می‌کنیم معمولاً توسط ژنراتورهای الکتریکی تولید می‌شود و از طریق شبکه برق به خانه‌ها و صنایع عرضه می‌شود. این کار توسط نیروگاه‌های بخش خصوصی و یا دولتی انجام می‌شود. تغییرات ناخواسته در کیفیت توان می‌تواند منجر به خرابی یا آسیب به تجهیزات حساس شود. ازاین‌رو، نظارت مکرر کیفیت توان بسیار مهم است.
هنگامی که کیفیت الکتریسیته پایین باشد، امکان آسیب دیدن بار به‌خصوص بارهای حساس به نوسانات الکتریسیته وجود دارد. دلایل زیادی برای کیفیت پایین الکتریسیته وجود دارد. ولتاژ، فرکانس سیگنال و شکل موج عواملی هستند که برای اندازه‌گیری کیفیت توان در نظر گرفته می‌شوند.
کیفیت توان ممکن است به دلیل ناپیوستگی در سرویس، تغییر در اندازه ولتاژ، جریان‌های گذرا و افزایش هارمونیک‌ها در توان AC متفاوت باشد. برای عیب‌یابی کیفیت توان، پاورمتر به کالیبره کردن و حذف مسائلی مانند افت ولتاژ، تورم، هارمونیک، عدم تعادل و غیره کمک می‌کند.
پاورمتر که به عنوان آنالایزر کیفیت توان نیز شناخته می‌شود، تجهیزاتی برای نظارت بر کیفیت توان در دستگاه‌ها بوده و به وسیله این ابزار می‌توان تمام پارامترهای ورودی و خروجی به تجهیزات الکتریکی را اندازه‌گیری نمود. پاورمتر برای اندازه‌گیری جنبه‌های مختلف توان الکتریکی از قبیل: آزمون قطعات الکترونیک قدرت، اینورترها، موتورها و درایوها، روشنایی، لوازم‌خانگی، تجهیزات اداری، منابع تغذیه، ماشین‌آلات صنعتی و موارد دیگر استفاده می‌شود.
پاورمتر الکتریکی توسط تولیدکنندگان مختلف تجهیزات آزمایشی به منظور رسیدگی به تقاضای رو به رشد و برای اندازه‌گیری تمام پارامترهای الکتریکی استفاده تولید می‌شود. اگرچه ابزارهای اندازه‌گیری توان مبتنی بر اسیلوسکوپ‌ها ( نوسان نگار) و جمع‌آوری داده‌ها در دسترس است، ولی پاورمتر برای اندازه‌گیری‌های پارامترهای موردنیاز در آزمایشگاه‌ها طراحی‌شده است. به‌این‌ترتیب، یک پاورمتر برآورده‌کننده تمام احتیاجات افرادی است که به اندازه‌گیری جنبه‌های مختلف توان الکتریکی نیاز دارند.
پارامترهای قابل‌اندازه‌گیری توسط پاورمتر
همان‌گونه که قبلاً نیز گفته شد پاورمتر می‌توانند بسته به نوع و شرکت سازنده، اندازه‌گیری‌های مختلفی را انجام دهنده شامل:
- ولتاژ / جریان
- توان
- هارمونیک‌های موجود در فاز
- و دیگر پارامترها باشد
با توجه به کاربردهای فراوان این پاورمتر، انواع پیشرفته آن اغلب دارای قابلیت ثبت اطلاعات نیز هستند. اغلب این ادوات می‌توانند داده‌ها را روی صفحه ذخیره کنند تا در تاریخ بعدی بارگیری شوند و در صفحه‌نمایش داده شوند. صفحه‌نمایش برخی از تحلیلگرهای قدرت می‌تواند بسیار بزرگ باشد و قادر به ارائه داده‌های بسیار دقیق باشد. همچنین معمولاً امکان برقراری ارتباط داده‌ها، اغلب از طریق اترنت یا USB با رایانه وجود دارد تا تجزیه و تحلیل بیشتر انجام شود.
از آنجایی که پاورمتر اغلب می‌تواند برای نظارت بر تجهیزات در مدت زمان طولانی مورد استفاده قرار گیرد، قابلیت‌های ارتباط داده‌ها با یکدیگر بسیار مفید است. همچنین اغلب امکان کنترل پاورمتر از راه دور وجود دارد. و این قابلیت باعث می‌شود زمانی که اپراتور و ابزار کنترل‌کننده در محیط حضور ندارد، به صورت از راه دور پارامتر موردنظر کنترل شود. از این توانایی می‌توان در مواقعی استفاده کرد که یک مورد تحت آزمایش دما یا ارتعاش است.
بررسی مداری یک پاورمتر
برای درک عملکرد یک پاورمتر، اجازه دهید مدار آن را بررسی کنیم. یک پاورمتر معمولی از دو کانال مجزا برای ورودی ولتاژ و جریان تشکیل شده است. ورودی ولتاژ دارای یک تضعیف‌کننده و ورودی جریان دارای یک جریان شنت داخلی است. این ورودی‌ها نمونه‌برداری می‌شوند و این داده‌های نمونه‌گیری شده توسط یک واحد پردازش سیگنال دیجیتال پرسرعت تجزیه و تحلیل می‌شوند. همچنین این ابزار دارای یک واحد FPGA برای ارتباط با سایر واحدها می‌باشد.
نحوه قرارگیری پاورمتر در مدارات مختلف
برای نظارت مؤثر بر توان در شبکه، پاورمتر در سه موقعیت مهم نصب می‌شوند: تابلوهای اصلی، توزیع، تابلوهای فرعی.
تابلوهای اصلی – این مرحله شامل دستگاه‌هایی با دقت و کارایی بالا است که نیاز به نظارت دقیق دارند. پاورمتر مورداستفاده در این مرحله باید دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی باشند.
تابلوهای توزیع – پاورمتر در این مرحله به ثبت پارامترهای الکتریکی و گزارش هشدار در صورت مشاهده هرگونه ناهنجاری اختصاص داده‌شده‌اند.
تابلوهای فرعی– در این بخش پاورمتر برای نظارت و ثبت داده‌های بارهای متصل به انتهای خطوط انتقال اختصاص داده‌شده است. این ادوات اطلاعات کاملی در مورد وضعیت و مصرف انرژی هر بار ارائه می‌دهند.
دو روش برای اندازه‌گیری پارامترهای الکتریکی وجود دارد.
- اندازه‌گیری جریان مستقیم – برای این نوع اندازه‌گیری، دو سر مدار باید باز باشد.
- اندازه‌گیری جریان غیرمستقیم – در این نوع اندازه‌گیری از ترانسفورماتور جریان برای تبدیل انرژی به مقادیر کمتر استفاده می‌شود.
اگر جریان اندازه‌گیری در محدوده حداکثر جریان نامی ورودی پاورمتر باشد، کابل حامل جریان را می‌توان مستقیماً به ورودی پاورمتر متصل کرد. اگر جریان اندازه‌گیری از محدودیت‌های ورودی نامی فراتر رود، از یک ترانسفورماتور جریان برای تبدیل جریان استفاده می‌شود تا پاورمتر بتواند آن را مستقیماً اندازه‌گیری کند.
همچنین می‌توانید مطالعه کنید:
پاورمتر در انواع پیشرفته
علاوه بر اندازه‌گیری توان، یک آنالایزر توان نوآورانه می‌تواند اطلاعاتی در مورد عوامل مختلف دیگر ارائه دهد. آنالایزر توان پیشرفته اغلب برای اندازه‌گیری مقادیر انرژی مکانیکی مانند گشتاور و سرعت استفاده می‌شوند. این نکات به‌عنوان عوامل حیاتی در کاربردهای تولیدی در نظر گرفته می‌شوند.
این داده‌ها برای اندازه‌گیری عملکرد و کارایی سیستم‌های الکترومکانیکی بسیار مهم است. برخی از محاسبات اضافی که توسط آنالایزرهای توان پیشرفته انجام می‌شود عبارت‌اند از:
- تحلیل هارمونیک
- تجزیه‌وتحلیل توان
- تحلیل دقیق مقادیر RMS
- بردارهای فضایی و جریان DQ
- نمودارهای قطبی و اجزای متقارن
برنامه‌های کاربردی دیگر
با افزایش استفاده از اقلام الکترونیکی و افزایش حساسیت در بارهای الکتریکی، اندازه‌گیری کیفیت توان به یک وظیفه مهم تبدیل شده است. برخی از کاربردهای دیگر پاورمتر توان به شرح زیر است:
- برای شناسایی مشکلات الکتریکی
- هزینه کل انرژی الکتریکی مصرف‌شده.
- برای به دست آوردن اطلاعات در مورد متغیرهای الکتریکی مختلف در زمان واقعی به‌منظور دستیابی به حداکثر بازده انرژی.
- برای کنترل و کاهش مصرف غیرضروری برق.
- اندازه‌گیری دقیق توان برای تجزیه‌وتحلیل درایو موتور با سرعت متغیر.
- اندازه‌گیری کارایی و کیفیت انرژی درایورها
- تجزیه‌وتحلیل توان آماده‌به‌کار با استفاده از نرم‌افزار.
تأسیسات برق، پست‌ها و صنعت برق شامل انواع ترانسفورماتورها، ژنراتورها و شبکه‌های توزیع برق می‌باشد. برای حفظ عملکرد ایده آل چنین سیستم‌هایی تجهیزات نظارت و عیب یابی منظم مانند پاورمتر ضروری است. مشکلات الکتریکی که سازندگان با آن مواجه هستند می‌تواند منجر به بهره‌وری کمتر و عملکرد ضعیف دستگاه و افزایش هزینه‌های الکتریکی شود. در چنین مواردی، یک پاورمتر خوب می‌تواند به ضبط، تفسیر و تشخیص آسان مشکل کمک کند.
پاورمتر هیمل
- اندازه‌گیری پارامترهای: ولتاژ، جریان، فرکانس، توان اکتیو، توان راکتیو، ضریب توان
- دقت اندازه‌گیری: کلاس 0.5
- صفحه نمایش LCD
- ورودی ولتاژ 100 تا 600 ولت
- ورودی جریان 1 تا 5 آمپر
- قابلیت تحمل 20% اضافه ولتاژ و اضافه جریان به صورت دائمی
- دارای رله خروجی
- دارای قابلیت ارتباطی با پروتکل MODBUS-RTU با پورت RS485
- درجه حفاظت IP54
- دارای گارانتی 2 ساله تعویض
منبع
https://www.elprocus.com/what-is-power-analyzer-circuit-diagram-its-working/
