日本SUITA吹田电气7通道功率分析仪SPAW7000可用来测量变频器、电机、变压器等功率转换装置的电压、电流、功率、效率等各种参量。仪器可提供7个功率输入单元,2个电机输入通道,并且支持多种类型的功率模块组合。其测量量程、精度的多样性使其可以广泛用于各行各业,比如电动汽车、新能源、变频器、电机、电池、照明、家用电器以及航空电子行业等。仪器功能强大,具备多通道输入、高速采样,实时数值显示、波形显示、趋势图、棒图和矢量图等多种显示功能,运用其谐波分析、电机评价、电势图、棒图和矢量图等多种显示功能,运用其谐波分析、电机评价、电压波动及闪变测量和FFT(快速傅里叶变换)等功能可对各种系统进行高效测量和分析。
一、产品特性:
(1)高测量精度:±(读数的0.01%+量程的0.02%)
(2)采样速率为2MS/s
(3)7个功率通道+2个电机通道
(4)可组合配置、多种输入范围和精度的模块,可自主插拔
(5)可使用电压输出型电流钳或电流输出型传感器,以扩大仪器的测量电流范围仪器提供传感器供电电源输出,方便客户使用电流传感器
(6)电流相位的补偿功能,以提高功率的测量精度
(7)长时间实时数据存储,可以以2MS/s的采样率保存数据,并进行回放、分析标配512G SSD,便于长时间数据存储
二、功能优势和特点
(1)多种类型的输入模块
SPAW7000支持不同电压、电流输入范围以及不同精度的模块,一台仪器上可安装7个模块,而且可以是不同的规格。这样用户可以根据自己的不同需求,选配不同规格的模块,量身定制所需仪器,只需一台功率分析仪便可实现多种应用。目前提供8种不同规格的模块,并且新的模块在陆续更新中。
(2)传感器电源
SPAW7000的功率模块上有传感器电源供电接口,当用户选用的传感器需要供电电源时,可以由仪器的这个端口直接供电。摒弃了传统的传感器需要外配供电装置的方式,技术上的改进使得用户在使用上更加方便快捷。
(3)人性化的操作界面
SPAW7000采用12.1寸高分辨率触摸显示屏,支持触摸操作。图形化的功能模块设计,便于用户直观操作。同时, 还支持按键、旋钮及鼠标操作。一键进入通道配置参数列表,多种配置参数在同一屏幕上显示,可同时查看和设置相关参数,更方便进行输入相关的参数设置。
(4)强大的显示功能
可以实现多种类型显示,包括数值、波形、棒图、趋势、矢量等。高清大显示屏还可将更多信息显示于同一界面, 一个界面可以同时显示数值、波形、棒图和趋势等多种信息。
(5)自动量程快速切换
自动量程时,仪器的实际量程根据输入信号的大小自动切换。但是,传统的量程切换是逐档变化的,而每档的切换都需要时间。如果输入信号变化较大,切换到合适的量程就需要很长的时间,而这段时间内的数据就无法测量造成 测量数据的丢失。SPAW7000在自动量程时,当输入信号超过了当前的量程,会先切换到MAX量程,然后根据测量到的数值直接切换到非常合适的量程,这样可以大大缩短自动量程下量程切换的时间,减少测量数据的丢失。
(6)电流相位补偿
SPAW7000具有相位补偿功能,能以0.01°的分辨率对电流进行相位补偿,以提高功率的测量精度。同时,SPAW7000内部的相位补偿功能,可以更加准确的进行高频或低功率因数的功率测量。
(7)Z高10ms更新率+自动更新率
SPAW7000的数据更新率为10ms~20s、Auto。Z快10ms的更新率,可以在保证高精度的基础上进行高速运算,并通 过独立数字滤波器技术确保测量值的稳定性。开启自动更新率模式,可追踪从0.1Hz开始变化的频率信号,根据输入信号的频率自动改变数据更新率,便于对变化的信号进行更精准的测量。
(8)周期分析测量
可计算交流输入信号每个周期的电压、电流、功率等参数Z多测量多达3000个周期的数据,并按周期排列显示测量值。
(9)积分功能
积分功能包括功率积分、电流积分等,可以计算电能(Wh) 或电荷(Ah)。同时,有功功率积分有两种模式:买卖电,进行正负交流功率积分以统计电网的买电卖电电能;或充放电,进行正负瞬时功率的积分以统计电池的充电放电电荷。另外,当长时间积分时,如果输入信号有较大变化, 会造成不合适的量程带来的测量误差。在积分时可以打开自动量程功能,可以自动调整量程,有效减少这种误差。
(10)谐波分析
可同时对所有7个功率通道进行谐波分析测量,且可以选择不同的PLL源,大大提高在变频电机、机器人、照明等领域的谐波测量效率。测量的谐波次数Z多可达500次。
(11)双电机评价
SPAW7000可接入扭矩转速传感器的模拟或脉冲输出信号, 测量电机转速/方向、扭矩、同步速率、机械功率、滑差、电角度、效率等参数。输入还可以分两组,同时测量两个电机参数,更适合于电动车等多电机使用场合。
单电机测量模式
双电机测量模式
(12)瞬时功率测量
SPAW7000对显示的波形之间进行运算,并可显示运算后的波形。比如将电压和电流的波形进行乘法运算,便可显示测量信号的瞬时功率波形,并可测量数值大小。
(13)X-Y显示功能
自定义两路测量数据分别为X轴Y轴,可以直观显示2个数值间的相对变化关系,为分析两者之间的相关性提供准确的依据。比如ST曲线可以显示电机的扭矩转速曲线,可以分析电机的特性。
(14)FFT功能(快速傅里叶变换)
FFT功能可以设置采样点数、采样比等参数,分析输入信号的频谱,可以观察到谐波测量中无法显示的频率部分。
对数傅里叶变换显示
(15)IEC谐波及电压闪变
IEC谐波测量符合IEC61000-4-7标准,可测量和显示包含间谐波的电流谐波值。还可以根据IEC相关标准,进行电压波动与闪变的测量、分析与判定。
闪变 IFS 图形显示
(16)SUITA SPAW7000 Viewer软件
SUITA SPAW7000 Viewer软件是一款PC应用软件,用户可以在远程PC端对仪器实现远程控制,并显示数值、单双谐波、趋势、矢量、棒图、组合、IEC谐波、FFT、闪变、电机、周期分析、X-Y图表、低压穿越显示等,并可将数据保存在PC端,可保存并打印IEC谐波和闪变的数据报告。
三、产品外观详图及说明
四、应用案例
(一)电动汽车、变频器、变频电机的评估
SPAW7000提供7个功率测量单元和2个电机测量通道,可以方便地测量评估电动车的控制器(变频器)、充电器、电池、电机等的电 压、电流、功率、效率等。2个电机通道,可以同时测量驱动电机和发电电机的功率和效率。同时,积分功能可以对电池的充放电情况进行评估。
(二)新能源的能效转换
随着新能源发电越来越普遍。电能质量问题日益突出,利用功率分析仪,对新能源发电中谐波、低电压等电能质量问题可以进行有效监测和评估,并可测量各部分效率和损耗。SPAW7000提供7个功率测量单元,可对各个节点的电压、电流、效率、谐波等进行测量和分析。积分功能可以对系统的买电卖电或电池的充放电进行评估、分析。
(三)家用电器性能测试
家用电器一般是单相设备,一台SPAW7000功率分析仪Z多可完成7台单相功率分析仪的测量工作,可测量电压、电流、功率、频率、功率因数和谐波等。利用IEC谐波及波动与闪变功能,还可以进行IEC标准的相关测量评估。
(四)航空电力系统的测量领域
航空交流供电系统的频率一般是400Hz或800Hz,一般功率分析仪很难满足该领域的测量需求,特别是谐波的测量。 SPAW7000功率分析仪的采样率高达2Ms/s,在基波是400Hz的情况下,能够测量500次的谐波,满足测量需要。
(五)工业机器人的性能评估测试
工业机器人核心零部件是伺服电机、减速机、控制器。在机器人的运行过程中,通过伺服电机的驱动实现多自由度的运动,通过减速机实现稳定的大扭矩的输出、通过控制器实现多轴驱动同步控制,这三者缺一不可。工业机器人装有多台电机,要评估电机驱动的机器人,需要全程测量所有电机及控制器在各种工作状态下的功率消耗。为了分析和学习控制过程,评估机器人的瞬态特性,要 求测量瞬态电压、电流、功率及变化趋势,并能够将数据存储以便于分析。
SPAW7000功率分析仪采样率高达2MS/s,具有波形运算功能,可以测量瞬时功率,具有512G/1T大容量存储。同时可以进行7通道的不同PLL源的谐波分析,可以同时测量2台电机,在2台SPAW7000同步的状态下,可以同时测量4台电机的机械输出参数,特别适用于机器人的性能评估测试。