Leistungsanalyse neu definiert: Messgenauigkeit liegt bei ±0,03% @ 50/60 Hz

| Redakteur: Hendrik Härter

Leistungsanalyse mit einer Messgenauigkeit von ±0,03% bei 50/60 Hz bietet Yokogawa mit dem WT5000.
Leistungsanalyse mit einer Messgenauigkeit von ±0,03% bei 50/60 Hz bietet Yokogawa mit dem WT5000. (Bild: Yokogawa)

Mit dem Leistungsanalysator WT5000 kann der Anwender Ströme direkt von 50 µAeff bis 30 Aeff messen. Herzstück ist ein A/D-Wandler mit einer Auflösung von 18 Bit.

Mit dem WT5000 hebt Yokogawa die Genauigkeit bei der Leistungsanlayse auf eine neue Stufe. So beträgt laut Hersteller die Messgenauigkeit ±0,03% bei 50/60 Hz kombiniert mit einer hohen Stabilität, Störfestigkeit und Flexibilität beim Messen. Solche eine Genauigkeit ist vor allem bei der Untersuchung der Leistungsaufnahme, der Verluste sowie der Effizienz von Elektro- und Elektronikgeräten. Insbesondere die große Dynamik der Strombereiche ist für den Test von energiesparenden Schaltungen unverzichtbar.

Eines der wichtigsten Kriterien, um die Leistungsfähigkeit eines Leistungsanalysators beurteilen zu können, ist der verbaute A/D-Wandler. Um die hohe Messgenauigkeit zu erreichen, nutzt der WT5000 einen 18 Bit-Wandler mit einer Abtastfrequenz von 10 MS/s. Damit lassen sich Signale aktueller High-Speed-Umrichter erfassen und gleichzeitig ein genaues Messergebnis ermöglicht. Es sind in jedem Modul sowohl für Spannung als auch für Strom jeweils ein A/D-Wandler verbaut.

Bis zu sieben Leistungskanäle

Obwohl sich die Baugröße des WT5000 im Vergleich zu den bisherigen WT-Modellen nicht geändert hat, lässt sich das Messgerät mit bis zu sieben Leistungskanälen bestücken. Dadurch werden Anwendungen unterstützt, welche bisher nur über mehrere synchronisierte Einzelgeräte gemessen werden konnten. Der Anwender spart damit nicht nur Stellfläche ein, sondern auch das Kommunikations-Overhead nimmt ab und die Kosten sinken. Weitere Vorteile ergeben sich aus dem Einsatz der modularen Eingangsmodule, die der Anwender selbst austauschen kann. Die Eingangsmodule mit 30 A und 5 A können beispielsweise in Anwendungen für Elektrofahrzeuge oder Fahrzeuge mit Brennstoffzellen ausgetauscht werden. Gleichzeitig sind bei diesen Anwendungen immer häufiger mehrere unterschiedliche Motoren zu untersuchen. Durch eine Erweiterung des WT5000 mit den Optionen /MTR1 und /MTR2 lassen sich bis zu vier Elektromotoren gleichzeitig mit einem Gerät evaluieren. Durch die vier Eingangskanäle dieser Optionen können auch flexible Messungen der Phasen A, B, C und Z der Motoren ausgeführt werden. Es lassen sich Messgrößen wie Drehmoment, Drehzahl, Drehrichtung, mechanische Leistung, Schlupf sowie der elektrische Winkel bestimmen.

Mit sieben Eingangselementen sind beispielsweise erweiterte Multisystemmessungen der Harmonischen bei 3-phasigen Systemen möglich. Der WT5000 kann zwei Harmonischen-Messfunktionen gleichzeitig ausführen, jede bis zur 500. Ordnung und bis zu einer Grundfrequenz von 300 kHz. Bei umrichtergesteuerten Antrieben ermittelt eine Harmonischen-Messfunktion die Grundschwingungsleistung, welche den Motor treibt. Mit der zweiten Harmonischen-Messfunktion kann der Einfluss der Taktfrequenz auf den Motorantrieb untersucht werden. Eine steigende Zahl von Anwendungen erfordert die Evaluierung von Hochstromgeräten, beispielsweise Elektrofahrzeuge und große Solarzelleninstallationen. In diesen Fällen werden meist externe Stromsensoren benötigt. Eingänge für externe Stromsensoren sind sowohl im 30 A als auch im 5 A Eingangsmodul des WT5000 standardmäßig enthalten. Für sehr hohe Ströme bis zu 2000 A RMS sind spezielle Hochstromsensoren erhältlich. Die AC/DC-Stromsensoren der CT-Serie von Yokogawa verfügen über einen Stromausgang und reduzieren damit Störungen.

Bis zu 28 elektrische Leistungskanäle

Über die Master-/Slave-Funktion lassen sich bis zu vier WT5000-Leistungsanalysatoren miteinander synchronisieren. Damit stehen Eingänge zum Messen von insgesamt 28 elektrischen Leistungen und 16 Drehmomenten/Drehzahlen zur Verfügung. Außerdem lässt sich mit dem Messgerät zusätzlich Filtern: bis zu zwei Frequenzen pro Strom- und Spannungspfad lassen sich parallel messen.

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