Effektanalysator

Vad är en effektanalysator?

En effektanalysator är ett avancerat mätinstrument som registrerar och analyserar elektriska parametrar. Man kan likna effektanalysatorn vid en opartisk domare – den ger er kvittot, svart på vitt, på hur er produkt faktiskt presterar. Oavsett om ni mäter på DC eller AC, behöver ni veta exakt hur mycket effekt, ström och spänning systemet hanterar. Det är dessa mätvärden som ni sedan använder i era datablad eller när ni benchmarkar er utrustning mot konkurrenter.

Aktiv, reaktiv och skenbar effekt (Cos-phi)

När ni analyserar ett system är det avgörande att förstå skillnaden mellan den effekt som faktiskt utför ett arbete och den som bara "pendlar" i nätet. Den skenbara effekten (ström multiplicerat med spänning) kan vara hög även om den aktiva, verkliga effekten är låg. Detta sker när fasvinkeln (Cos-phi) är liten, vilket är vanligt vid till exempel tomgångsförluster i elmotorer och kylskåp. En högkvalitativ effektanalysator klarar av att mäta dessa förhållanden med extrem precision, så att ni exakt kan identifiera var energiförlusterna uppstår, även vid svåra övertonsförhållanden.

Från 1-fas till 7 faser och mekanisk effekt

Antalet kanaler ni behöver beror helt på er applikation. På Testpower erbjuder vi instrument från en fas upp till sju faser. Sju faser är idag mycket efterfrågat, inte minst inom fordonsindustrin. Med sju kanaler kan ni till exempel mäta en DC-fas direkt från bilens batteri, och samtidigt mäta på två separata trefasmotorer.

 

För att få en komplett bild av verkningsgraden i drivsystem räcker det dock inte att bara mäta den elektriska effekten. Genom att integrera vridmoment- och hastighetsgivare på axeln direkt i effektanalysatorn, kan ni få ut hela systemets verkningsgrad – från elnätet, genom frekvensomformaren, och hela vägen ut till den mekaniska effekten på motoraxeln.

Effektanalysator eller wattmeter – vad är skillnaden?

I Sverige används begreppen "wattmeter" och "effektanalysator" ofta synonymt, och i grunden handlar båda om att mäta elektrisk effekt (Watt). Den traditionella definitionen av en wattmeter är ett instrument som mäter just aktiv effekt. Men en modern, avancerad effektanalysator gör så mycket mer än så.

 

När ni investerar i en modern effektanalysator från ledande tillverkare får ni en bredbandig wattmeter som parallellt integrerar energimätning (kWh och Ah), analyserar övertoner i realtid och fångar transienter – allt i ett och samma instrument. Så oavsett om ni letar efter en noggrann wattmeter eller en komplett effektanalysator, rör det sig om samma typ av precisionsinstrument.

Fördelar med effektanalysatorer

Den största fördelen med en dedikerad effektanalysator är tryggheten i att få tillförlitliga och repeterbara mätningar gång på gång. När ni utvecklar iterativt vill ni aldrig riskera att en ny prototyp presterar sämre än den föregående på grund av mätfel.

Noggranna mätresultat och marginaler över tid

Noggrannhet styr ofta priset på instrumentet, men precision handlar om mer än siffran i databladet dag ett. Det handlar om repeterbarhet. Billigare mätutrustning har en tendens att "driva" över tid, vilket innebär att de närmar sig gränsen för sin specifikation när de skickas på årlig kalibrering.

 

Våra effektanalysatorer, i synnerhet från Yokogawa, är kända för att ha extremt mycket marginal i sina specifikationer (ibland upp till åtta-tio gånger noggrannare än angivet). De håller linjen år efter år. Det innebär att ni kan lita blint på resultaten och slipper oroa er för kalibreringsdrift inför kritiska mätningar.

Energieffektivitetsanalys

Energieffektivisering handlar kort sagt om att mäta en omvandling – vad får ni in, och vad får ni ut? Om ni exempelvis vill sänka förlusterna i en mobilladdare eller växelriktare med bara 0,1 %, ställer det enorma krav på er utrustning. Eftersom verkningsgrad beräknas genom att dividera utgående effekt med ingående effekt, kommer ett litet mätfel på båda sidor att multipliceras och ge ett totalt fel som är mycket större. För att hitta och bevisa dessa mikroskopiska förbättringspotentialer krävs en effektanalysator med absolut högsta noggrannhet.

Fel- och störningsdetektion

En effektanalysator är inte bara en energimätare, den är ett kraftfullt diagnostikverktyg. Genom att noggrant studera mätvärdena kan ni identifiera avvikelser i er produkt. Ett plötsligt förändrat övertons-mönster i en elmotor behöver till exempel inte bara betyda elektriska problem – det kan vara en tidig indikation på att ett mekaniskt lager håller på att slitas ut. Genom att upptäcka detta i tid slipper ni kostsamma haverier.

Dataloggning för långtidsanalys

Beroende på ert testfall behöver ni ofta utföra både steady-state-mätningar och dynamiska mätningar. För dynamiska förlopp – exempelvis en router som ligger i djup standby-ström och sedan plötsligt vaknar till och drar en hög effekt-burst – behöver ni ett instrument med ett brett mätområde. Med Yokogawas effektanalysatorer kan ni mäta från 1 % upp till 120 % av mätområdet (range) med exakt samma noggrannhetsberäkning. Det gör att ni sömlöst kan logga hög-dynamiska händelser över tid utan att tappa data eller precision.

Harmonisk analys och övertoner

Övertonsmätning ger djup insikt i var era energiförluster faktiskt sker – oavsett om de beror på switch-förluster i kraftelektroniken eller problem i elnätet. Att veta systemets THD-värde (Total Harmonic Distortion) är idag ett standardkrav för många produkter. Med dedikerade mjukvaror kopplade till effektanalysatorn kan ni enkelt testa er produkt mot gällande IEC-standarder för övertoner och direkt få ett tydligt "Pass/Fail"-kvitto.

Användningsområden för effektanalysatorer

Effektanalysatorer används genom hela en produkts livscykel, från första prototypen i labbet till slutgiltig certifiering och produktionstest.

Forskning och utveckling (R&D)

Inom FoU av motorer, drivsystem och kraftelektronik är effektanalysatorn hjärtat i mätbänken. Här utnyttjar ni inte bara de exakta numeriska mätvärdena, utan även de mest avancerade instrumentens förmåga att visa rådata och vågformer för ström och spänning. Detta låter era utvecklare utföra djupgående egen analys av vad som sker i designen ner på mikrosekund-nivå under iterativ prototyputveckling.

Industriell automation och produktionstest

Vid tillverkning av exempelvis värmepumpar eller elmotorer vill ni ofta verifiera att varje enskild produkt uppfyller databladet innan den skeppas till kund (End-of-line test). Effektanalysatorerna vi erbjuder är fullt programmerbara och extremt lätta att integrera i era överordnade automationssystem. Med hjälp av färdiga LabVIEW-drivrutiner och tredjepartsmjukvaror kan ni bygga upp snabba, automatiserade testsekvenser direkt i produktionslinjen.

Energi­kartläggning och energibesiktning

För att fastställa energiklasser (exempelvis A, B, C-märkning) på vitvaror eller belysning krävs svart på vitt hur mycket energi produkten konsumerar. Ett ännu mer komplext användningsområde är mätning av tomgångsförluster i transformatorer. Eftersom transformatorer ofta står utan last, utgör dessa förluster en stor del av den totala energiförbrukningen över tid. Tillverkare riskerar dryga böter om tomgångsförlusterna överskrider gränsvärdena. Att mäta detta exakt, trots hög skenbar effekt och extremt låg verklig effekt, kräver marknadens allra bästa wattmetrar.

Förnybar energi

Inom förnybar energi är optimering allt. Vid utveckling av solcellsanläggningar använder ni effektanalysatorns MPPT-funktion (Maximum Power Point Tracking) för att säkerställa att växelriktaren alltid hittar det optimala driftläget mot solens instrålning. Vid utveckling av energilagringssystem och batteribanker är instrumentets förmåga att mäta dubbelriktade energiflöden (laddning och urladdning) helt avgörande för att fastställa systemets totala verkningsgrad.

Elektriskt underhåll och systemdiagnostik

För löpande övervakning av en hel fabriks energiförbrukning rekommenderar vi oftast enklare panelinstrument. Men när ni jagar specifika förluster, eller upptäcker anomalier i styrsystemen, är det effektanalysatorn ni tar fram för att zooma in på och diagnostisera problemet.

 

Ett annat ovärderligt användningsområde för underhållsavdelningen är intern kalibrering. Ni kan använda en högprecisions-effektanalysator som ett portabelt facit. Genom att koppla in den parallellt med anläggningens panelinstrument kan ni snabbt kalibrera och verifiera befintlig mätutrustning på plats, utan att behöva montera ned den.

Våra effektanalysatorer och tillbehör

Vi på Testpower har valt ut marknadens bästa instrument för att säkerställa att ni får rätt verktyg för er specifika utmaning. Vi erbjuder ett brett sortiment, från portabla enheter för fältbruk till stationära system för avancerad R&D.

Yokogawa effektanalysatorer

Vi erbjuder i första hand effektanalysatorer från Yokogawa, vilka är obestridda marknadsledare när det kommer till noggrann effektmätning. De är extremt tillförlitliga, går sällan sönder och håller sina specifikationer över tid. När mätningarna blir riktigt svåra – som vid tomgångsförluster och mycket lågt Cos-phi – står Yokogawa i en klass för sig. Det är en trygg investering för er som vägrar kompromissa med mätresultaten.

GW Instek

För testfall där ni arbetar närmare en Power Factor på 1 och har mer standardiserade mätbehov, erbjuder vi även utrustning från GW Instek. Det är mycket högkvalitativa instrument som levererar utmärkta resultat för många industriella bas-applikationer.

Mjukvara och strömsensorer

För att hantera extremt höga strömmar levererar vi högprecisions-strömsensorer som sömlöst integreras med effektanalysatorerna. Vi tillhandahåller även dedikerad mjukvara för att förenkla pass/fail-tester mot specifika standarder, exempelvis för mätning av standby-strömmar och övertoner.

Kontakta Testpower för lösningar inom effektanalysatorer

Effektmätning är själva kärnan i vår verksamhet. På Testpower säljer vi inte bara instrument – vi erbjuder vår mättekniska ingenjörskompetens för att ni ska få exakta och repeterbara resultat. Valet av effektanalysator kan vara komplext, och vi fungerar gärna som ert tekniska bollplank.

 

Vi utgår alltid från vad ni behöver mäta och varför. Behöver ni hitta mikroskopiska förluster i en ny prototyp, mäta upp till sju faser parallellt i ett drivsystem, eller fånga svåra tomgångsförluster vid lågt Cos-phi? Vi guidar er genom specifikationerna och hjälper er att ställa in rätt filter och tidssynkning, så att ni varken köper för lite bandbredd för era framtidsplaner, eller betalar för prestanda ni inte har nytta av.

 

Tre anledningar att välja oss som er automations- och kraftpartner:

 

• Testa innan ni köper (Try & Buy): Att investera i högprecisionsinstrument är ett stort beslut. Därför erbjuder vi i de allra flesta fall möjligheten att låna hem och testa effektanalysatorn – ofta tillsammans med folk från Testpower på plats – för att säkerställa att instrumentet presterar precis som förväntat i er specifika mätmiljö.
• Vi designar för framtiden: Vi hjälper er att välja mätplattformar som är förberedda för att växa. Oavsett om ni börjar med en enklare enfasmätning eller behöver integrera utrustningen i överordnade produktionssystem med tredjepartsmjukvaror, ser vi till att er lösning är skalbar.
• Långsiktig teknisk support: Vi stänger inga dörrar efter leverans. Från Testpower får ni lokal teknisk support för att ni ständigt ska kunna lita på era mätvärden. I kombination med Yokogawas marknadsledande kvalitet och långsiktiga marginaler i specifikationerna, får ni en trygghet och driftsäkerhet som är i det närmaste unik på marknaden.

 

Tveka inte att höra av er. Boka ett "quick-meeting" med våra tekniker idag för rådgivning, för att diskutera systemintegration eller för att boka en demo av marknadens mest tillförlitliga effektanalysatorer.