Ein Leistungsanalysator wird eingesetzt, um den Leistungsfluss (w) in einem elektrischen System zu messen. Dies bezieht sich auf die Rate der elektrischen Übertragung zwischen einer Stromquelle und einer Senke, daher die alternative Ausdrucksweise von Leistung als Energie pro Sekunde (J/s). Die Messung des Leistungsflusses ist ein kritischer, aber elementarer Vorgang, der mit einem Standard-Leistungsmessgerät problemlos durchgeführt werden kann. Fortgeschrittenere Leistungsanalysatoren erfassen elektrische Signale und führen integrierte Berechnungen für zusätzliche, komplexe Auswertungen durch.
Was ist ein Leistungsanalysator?
Die Funktionsprinzipien von Leistungsanalysatoren
Leistungsanalysatoren können verwendet werden, um den Energiefluss in Wechselstrom- (AC-) oder Gleichstrom- (DC-)Systemen zu messen - unter besonderer Berücksichtigung der Messung von Wechselstromkreisen.
Die Bestimmung der Periodendauer des echten Effektivwerts eines elektrischen Signals unterstreicht jede der nachfolgenden, vom Messgerät durchgeführten Berechnungen. Dies wird bei Wechselstrommessungen erschwert, bei denen der Effektivwert normalerweise als äquivalenter Gleichstromwert ausgedrückt wird. Um den echten Effektivwert einer AC-Kurve genau zu bestimmen, muss ein Mittelwert über den Zyklus der AC-Frequenz berechnet werden. Dies wird als Grundfrequenz des Stromkreises definiert. Moderne Leistungsanalysatoren können Frequenzzyklen digital erkennen, um zuverlässige RMS-Periodendauern während der Leistungsumwandlung zu gewährleisten.
Ein Leistungsanalysator muss auch Spannung und Strom im System erkennen. Typische Systeme erfassen mit Spannungsteilern direkt einzelne Spannungen, während zur Strommessung meist ein Transformator erforderlich ist. Dazu kann eine Spule gehören, die das elektrische Feld einer stromführenden Leitung misst, oder ein Fluxgate-Stromwandler.
Nachdem der Leistungsanalysator jeden dieser Werte ermittelt hat, ist die Berechnung der Leistung eine Frage einfacher Mathematik.
Erweiterte Leistungsanalyse
Wie bereits erwähnt, bieten innovative Leistungsanalysatoren mehr als nur Leistungsmessungen wie sie mit einfachen Leistungsmessgeräten möglich sind. Sie werden häufig zur Messung verschiedener Werte mechanischer Energie wie Drehmoment und Drehzahl benötigt, die für Prüfstands- und Fertigungsanwendungen von entscheidender Bedeutung sind. Dies liefert zuverlässige Daten für umfassende Untersuchungen zu Leistung und Wirkungsgrad elektromechanischer Systeme. Zu den zusätzlichen Berechnungen und Analyseverfahren, die mit hochentwickelten Leistungsanalysatoren durchgeführt werden, gehören beispielsweise:
- Wirkungsgrad-Kennfelder;
- Schnelle Fourier-Transformation (FFT) und harmonische Analyse;
- Grundschwingungsleistung und Effektivwert (RMS);
- Polardiagramme und symmetrische Komponenten;
- Raumzeiger und dq-Ströme.
Leistungsanalysator von HBM
HBM ist einer der weltweit führenden Hersteller und Anbieter von elektrischen und mechanischen Messgeräten für Industrieanlagen. Wir bieten eine breite Palette an Leistungsanalysatoren, die mit unseren branchenführenden Drehmomentaufnehmern ausgestattet sind, zur kontinuierlichen Messung von elektrischen Antrieben mit bis zu 51 Leistungs- und bis zu 6 Drehmomentkanälen.
