Výkony rozebereme ve stojanu. WT1500 slíbí 2 kV i resolvery

Výkony jsou kouzelné, takže se s nimi někteří naučili rychle „čarovat“, zatímco jiní je zvládnou přesně i změřit a popsat. Nepotřebují k tomu žádné triky, bohatě stačí spolehlivá měřicí technika, která bude mít výkonu sama na rozdávání. To si pak může na síťovém kmitočtu s přesností směle stát i za čtyřmi setinami procenta.

19 palců 19. srpna

Pod analyzátory výkonu si představíme speciálně navržené přístroje pro přesná a opakovatelná elektrická měření na zařízeních a také v systémech, jež energii samy buď vyrábí, přeměňují, ukládají nebo také spotřebovávají. Na rozdíl od přístrojů, sloužících ke sběru dat (tzv. DAS), a samozřejmě i osciloskopů, máme analyzátory výkonu speciálně uzpůsobeny tak, aby při měření v náročném prostředí výkonové elektroniky zaručily precizní výstupy [1]. Z techniky, o které jsme na stránkách DPS Elektronika od A do Z psali již dříve, se nám kupříkladu vybaví nástroje PW8001  od společnosti Hioki [2], analyzátory NPA s logem Rohde & Schwarz [3] nebo různé přístroje firmy Yokogawa. V případě posledně zmiňovaného výrobce obsadil pomyslnou špici model WT5000 se základní přesností 0,03 % [4],[5]. Stranou od náročného výzkumu či vývoje nás procesem ověřování zase provádí sesterské analyzátory výkonu WT1800R (0,1 %, [6]), zatímco pro potřeby výroby či nasazení přímo v terénu zde nechybí ani další možnosti, reprezentované třeba měřidly WT500 (0,2 %), ekonomickými WT300E (0,15 %) nebo CW500 (0,5 %).

Co když ale řešíme automatizované testovací systémy? Výborně, to se bude pro změnu hodit červencová novinka Yokogawa Test & Measurement v podobě precizních analyzátorů výkonu WT1500, které by měly být k dispozici ještě letos, konkrétně již od 19. srpna [7]. Na co se tedy můžeme v řadách WT aktuálně těšit? Nový model WT1500 zde jako první nabídne přímé vstupy pro stejnosměrná napětí až do 2000 V a slibuje k tomu i špičkovou přesnost měření. Za účelem sledování úhlu natočení hřídele kompaktní technika podporuje signály z resolverů a měla by tímto rokem umět volitelně synchronizovat i více přístrojů najednou. Ve výsledku tím výrobce reaguje na moderní trendy vývoje, které s sebou nesou jak vyšší napětí, tak i rostoucí složitost testovaných systémů.

Různé moduly, proudy jen přes čidla

Při měření napětí nad 1500 V vyžadují běžné analyzátory výkonu speciální vysokonapěťové děliče, které nejen komplikují zapojení, ale mohou také negativně ovlivnit přesnost samotného měření. Zkoumání účinnosti motorů, třeba u elektromobilů, navíc vyžadovalo oddělené snímání silových veličin a signálů z resolveru, které se pak musely dodatečně synchronizovat v počítači. To vše v kontextu klasických stojanů (racků) či omezeného prostoru zkušebních stolů. Jenže testování, stejně jako následná analýza, nemusí nutně znamenat zdlouhavý a komplikovaný proces. Nové analyzátory výkonu WT1500 od společnosti Yokogawa proto reagují.

Výsledkem je celková přesnost při měření výkonu na úrovni ±0,038 % (DC, 50/60 Hz), kdy nám výrobce sčítá jak vliv změřené hodnoty, tak i rozsahu, dále pak šestnáctibitové rozlišení A/D převodu se vzorkovací rychlostí 2,5 MS/s nebo dva různé typy vstupních modulů, které si uživatel vybírá podle toho, co přesně potřebuje zkoumat. Na výběr dostáváme jeden až čtyři tzv. elementy (vlajková loď WT5000 jich bude mít sedm a WT1800R stále např. šest), odlišené dále koncovkami HV či WB. Vysokonapěťový vstupní systém vidí nyní v kombinaci s max. napěťovým rozsahem 2000 V napětí či proudy až do 300 kHz. Širokopásmové moduly WB pak už jen rostoucí záběr do 2 MHz nutně podřizují rozsahu do jednoho kilovoltu. V rámci jediného šasi tím obsloužíme jak systémy pro konverzi (PCS) či úložiště energie (ESS), tak i složité průběhy o vyšších kmitočtech, generované v moderních systémech s elektromotory pro xEV. A výhledově bude možné při požadavku dvaceti kanálů vzájemně synchronizovat až pětici přístrojů, každý o výšce necelých 89 mm, resp. 2U. První přitom funguje jako hlavní řídicí prvek (Master), konfiguruje podřízené jednotky a zajišťuje ucelený sběr všech naměřených dat [8].

Dlužno však dodat, že na rozdíl od jiných analyzátorů výkonu řady WT firma Yokogawa přechází na plně senzorovou architekturu, takže tu nenajdeme klasické svorky, sloužící k přímému měření proudu, ale obdržíme jen odpovídající vstupy pro vnější čidla. Pro takový snímač je alespoň k dispozici napájení, což napříč zmiňovanou sérií nebývá pokaždé zvykem. Zapojit lze různé kompatibilní senzory proudu a s výhodou pak i ty klešťové – např. AC/DC systém CT1000S s děleným jádrem, který jsme na DPS coby novinku od stejného výrobce představovali v roce 2024 [9]. U moderních vysokonapěťových systémů bude takový přístup na každý pád bezpečnější, protože nám vysoké průtoky z elektromobilů či solárních elektráren vůbec nevstupují do samotných měřicích obvodů analyzátoru. A to jsme ještě nezačali rozebírat ztrátové teplo s úbytky napětí, rušení, nepoddajnou kabeláž či dodatečnou potřebu změny rozsahů. Zde všude mohou samostatné snímače bodovat.

Odkazy:

[1] Power Analyzers and Power Meters, https://tmi.yokogawa.com/solutions/products/power-analyzers/

[2] K rozboru výkonu žádejte analyzátor PW8001. Nebo klidně dva, https://www.dps-az.cz/clanky/id:84518/k-rozboru-vykonu-zadejte-analyzator-pw8001-nebo-klidne-dva

[3] Výkonu je všude dost. A nástrojů pro jeho analýzu taky, https://www.dps-az.cz/clanky/id:99804/vykonu-je-vsude-dost-a-nastroju-pro-jeho-analyzu-taky

[4] I vlajkové lodi mají nástupce. S WT5000 analyzujeme výkon ještě lépe, https://www.dps-az.cz/zpravy/id:57015/ivlajkove-lodi-maji-nastupce-s-wt5000-analyzujeme-vykonjeste-lepe

[5] Analýza výkonu nyní ještě lépe aneb když přesnost 0,04 % nestačí, https://www.dps-az.cz/clanky/id:61590/analyza-vykonu-nyni-jeste-lepe-aneb-kdyz-presnost-0-04-nestaci

[6] Výkon se slibuje, počítá, ale i měří. A spousta věcí s ním, https://www.dps-az.cz/clanky/id:102385/vykon-se-slibuje-pocita-ale-i-meri-a-spousta-veci-s-nim

[7] Tisková zpráva, https://tmi.yokogawa.com/news/press-releases/2026/yokogawa-test-measurement-releases-wt1500-precision-power-analyzer/

[8] Analyzátory výkonu WT1500, https://tmi.yokogawa.com/solutions/products/power-analyzers/wt1500-precision-power-analyzer/

[9] Vedení sevřete v kleštích. Pohodlné to bude pro všechny, https://www.dps-az.cz/clanky/id:100322/vedeni-sevrete-v-klestich-pohodlne-to-bude-pro-vsechny

robenek@dps-az.cz