交流稳定电源与市电电源的测量值不同
在工业设备中,使用大功率的产品比较多,因此有使用VA值表示耗电是不是的惯例。此外,有些产品由于没有安装改善功率因数的转换器,输入波形直接采用了电容器输入型,在调查工厂的数据时,时常会收到功率值和产品标准不符的投诉。
下面我们来验证一下发生这个问题的原因。
将某个检测仪作负负载,分别测量了使用交流稳定电源(PCR2000M)时和使用市电电源时的情况。
如上表所表,尽管电源电压本身高出0.7%左右,但电流的RMS低-4.6%,甚至峰值低-7.9%以上,此外,由于电流降低,导致视在功率也下降 了4%左右。
从各自的波形比较中也可看出,峰值电流下降。
系列1:电压波形(单位:V)
系列2:电流波形(单位:A)
(1)使用PCR2000M+KPM1000测量时的波形
(2)市电线路(实验台的插座)
对上述曲线进行比较后发现,下面的曲线的蓝线(=电压)在峰值附近 现在畸变,这是什么原因造成的呢?
下图是测量IEC61000-3-3闪变时的测量电路,其中包含了R和JX
这就是线路阻抗。
据称,线路阻抗值是从各种配电系统的实测值中求得的中位数。
该数值为
RA = 0.24Ω jXA = 0.15Ω at 50Hz
RN = 0.16Ω jXN = 0.10Ω at 50Hz
因此,合计为0.4Ω+jx0.25Ω,相对于50Hz,具有约0.472Ω的合成阻抗。
通过计算得知,在上述线路阻抗的系统中,峰值电流下的电压下降为0.472Ω×2.958(A)=1.39(V),而实际使用电容器输入的波形时,由于含有更高的频率成分,因此,阻抗成分导致的峰值电压下降会比上述数值高很多。
和在低阻抗系统中试验时相比,使用上述电路测量的电流必然会变小,因此,在确定产品的技术规格时,需要注意以下两点:
如果是小容量的设备,使用交流稳定电源的输出进行测量。
如果是大容量的设备,尽可能接近配电柜,使用更粗的电缆进行测量。
如果认为这只不过是不到100W的设备…,而在评价时通过从电源插座测得的值确定产品的技术规格,余量就会变小,这一点需要注意。