Примерная мощность бытовых электроприборов
При выборе стабилизатора напряжения для дома и дачи необходимо учитывать мощность нагрузки, которую он способен выдержать. Одним из способов вычисления этой мощности является подсчет суммы потребляемой мощности бытовых и садовых электроприборов и электроинструмента.
Здесь вы можете примерно рассчитать суммарную мощность нагрузки при включении одного или нескольких электроприборов.
Внимание! У разных производителей и моделей электротехнических изделий и техники могут быть разные показатели мощности, поэтому в таблице приведены обобщенные и наиболее часто встречающиеся значения.
Таблица потребляемой мощности бытовыми электроприборами при напряжении питания 220В
Бытовой электроприбор | Номинальная мощность, Вт | Мощность при пуске, Вт | Коэффициент пускового тока | Примечание |
Лампа накаливания | 60 | 60 | 1,0 | Величина тока постоянная |
Телевизор | 200 | 200 | 1,0 | Величина тока постоянная |
Холодильник | 200 | 700 | 3,5 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Электрочайник | 2000 | 2000 | 1,0 | Время непрерывной работы до 5 минут |
Стиральная машина | 1000 | 3500 | 3,5 | В зависимости от режима и цикла потребляемый ток изменяется |
Электроплита | 6000 | 6000 | 1,0 | В зависимости от режима потребляемый ток изменяется |
Микроволновая печь | 800 | 1600 | 2,0 | Во время работы максимальный ток потребляется периодически |
Электромясорубка | 1000 | 2500 | 2,5 | В зависимости от режима потребляемый ток изменяется |
Тостер | 1000 | 1000 | 1,0 | Величина тока постоянная |
Гриль | 1500 | 1500 | 1,0 | Величина тока постоянная |
Кофеварка | 1200 | 1200 | 1,0 | Величина тока постоянная |
Электродуховка | 2000 | 2000 | 1,0 | В зависимости от режима потребляемый ток изменяется |
Посудомоечная машина | 1000 | 2000 | 2,0 | В зависимости от режима и цикла потребляемый ток изменяется |
Сушильная машина | 2500 | 2500 | 1,0 | Максимальный ток потребляется на протяжении всего времени сушки белья |
Утюг | 200 | 2000 | 1,0 | Во время работы максимальный ток потребляется периодически |
Пылесос | 1500 | 2000 | 1,3 | Максимальный ток зависит от выбранного режима и нагрузки |
Обогреватель | 2000 | 2000 | 1,0 | Во время работы максимальный ток потребляется периодически |
Теплый пол | 100/кв. м | 100/кв.м | 1,0 | Величина тока постоянная |
Фен для волос | 1200 | 1200 | 1,0 | Величина тока постоянная |
Кондиционер | 1000 | 3500 | 3,5 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Стационарный компьютер | 500 | 1000 | 2 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Дрель | 800 | 1000 | 1,3 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Перфоратор | 1300 | 1700 | 1,3 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Болгарка | 1200 | 1550 | 1,3 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Электролобзик | 800 | 1000 | 1,3 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Циркулярная пила | 1500 | 1950 | 1,3 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Электроточило | 900 | 1200 | 1,3 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Электрорубанок | 900 | 1200 | 1,3 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Шлифмашина | 2000 | 2600 | 1,3 | В зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется |
Проточный водонагреватель | 3000 | 3000 | 1 | Величина тока постоянная |
Бойлер | 500 | 1750 | 3,5 | В зависимости от режима потребляемый ток изменяется |
Котёл | 1000 | 1500 | 1,5 | В зависимости от режима потребляемый ток изменяется |
Водяной насос | 1000 | 3500 | 3,5 | Во время работы максимальный ток потребляется периодически |
Таблица мощностей бытовых приборов для расчета сечения электрического кабеля проводки кухни
Зачем нужна таблица мощностей бытовых приборов
Производя ремонт кухни для расчета сечения электрического кабеля электропроводки кухни, необходимо понимать какие бытовые приборы будут использоваться на кухне. Для расчета сечения кабеля необходимо знать потребляемую мощность используемых бытовых приборов. Ниже приведены три таблицы, одна из которых таблица мощностей бытовых приборов, усредненная, но достаточно точная для расчета сечения электрического кабеля при ремонте кухни.
Две другие таблицы позволяют по суммарной мощности бытовых приборов рассчитать сечение жил кабеля, нужного для питания этих приборов.
Таблица 1: Потребляемая мощность/Сила тока/Сечение жил кабеля (провода)
Мощность, Вт | Сила тока,А | Сечение провода, кв.мм |
200 | 0,9 | 0,1 |
400 | 1,8 | 0,2 |
800 | 3,6 | 0,4 |
1 000 | 4,5 | 0,5 |
1 500 | 6,8 | 0,7 |
2 000 | 9,1 | 0,9 |
2 500 | 11,4 | 1,1 |
3 000 | 13,6 | 1,4 |
3 500 | 15,9 | 1,6 |
4 000 | 18,2 | 1,8 |
5 000 | 22,7 | 2,3 |
6 000 | 27,3 | 2,7 |
7 000 | 31,8 | 3,2 |
10 000 | 45,5 | 4,5 |
Таблица 2: Мощность бытовых приборов по паспорту
Электроприборы на кухне (сравнительная таблица)
|
Таблица 3: Мощность бытовых приборов и освещения
№ | НАИМЕНОВАНИЕ | МОЩНОСТЬ | ПРИМЕЧАНИЯ |
ОСВЕЩЕНИЕ | |||
1 | Лампа накаливания | 60Вт/75Вт/100Вт | |
2 | Лампа энергосберегающая | 7Вт/9Вт/11Вт | |
3 | Точечный светильник(галогеновые лампы) | 10Вт/20Вт/35Вт/50Вт | |
ЭЛЕКТРИПЛИТА | |||
1 | Независимая варочная панель | 6600 Вт | BOSCH-Стеклокерамика |
5800 Вт | ZANUSSI-4 Конфорки | ||
7000 Вт | ZANUSSI-4 простые+2 индукторные конфорки | ||
2 | Независимый Духовой шкаф | 3000 Вт | AEG–51 литр |
3500 Вт | ELECTROLUX-50 литров | ||
3500 Вт | ARISTON-56 литров | ||
3 | Зависимый Духовой шкаф | 10800 Вт | ELECTROLUX-9 режимов |
10100 Вт | ZANUSSI | ||
4 | Встраиваемый комплект HANSA | ||
Конфорки(2,2+1,2+1,2+1,8) кВт | =6400 Вт | ||
ДУХОВКА: | |||
Нижний нагрев: | 1300 Вт | ||
Верхний нагрев: | 900 Вт | ||
Гриль: | 2000 Вт | ||
Конвекция: | 4 Вт | ||
Освещение: | 25 Вт | ||
ИТОГО ОБЩАЯ MAX. МОЩНОСТЬ | 10629 Вт | ||
ГРИЛИ,ГРИЛИ-БАРБЕКЮ,ГРИЛИ-ШАШЛЫЧНИЦЫ | 1300 Вт-1700 Вт | ||
ВЫТЯЖКА | 240 Вт-300 Вт | ||
КУХОННЫЕ КОМБАЙНЫ | 450 Вт,750 Вт,800 Вт | ||
СОКОВЫЖИМАЛКА | 25Вт-30 Вт | ||
Микроволновые ПЕЧИ без гриля | 800-900 Вт | ||
Микроволновые печи с грилем | 2400 Вт | ||
ПОСУДОМОЕЧНАЯ машина | 2200 Вт | ||
ТОСТЕРЫ,РОСТЕРЫ | 850-950 Вт | ||
МИКСЕРЫ | 350-450 Вт | ||
ПАРОВАРКИ ВСТРАИВАЕМЫЕ | 2200-2500 Вт | ||
ПАРОВАРКИ НАСТОЛЬНЫЕ | 850-950 Вт | ||
АЭРОГРИЛИ | 1300 Вт | ||
ЯЙЦЕВАРКА | 400 Вт | ||
СТИРАЛЬНАЯ машина | 2200 Вт | ||
ЭЛЕКТРОЧАЙНИК | 2200-2400 Вт | ||
ХОЛОДИЛЬНИК: | |||
Класс энергопотребления “А” | 160 Вт | AEG-280 литров | |
90 Вт | BOSCH-279 литров | ||
МОРОЗИЛЬНАЯ КАМЕРА | 100-120 Вт |
Расчет сечения жил кабеля
Расчет сечения жил кабеля для электропроводки в зависимости от потребляемой мощности. По этой таблице вы сможете рассчитать, какое сечение жил кабеля нужно использовать, в зависимости от суммарной мощности бытовых приборов подключаемых к этому кабелю.
Например. Суммарная мощность группы бытовых приборов по таблице 2 и 3, получилась 6600 Вт. Питание 220 Вольт. По таблице смотрим, что для этой группы нужен кабель с медными жилами сечением 2,5 мм. Ток 30 Ампер, показывает, что для защиты данной группы нужен автоматический выключатель, с током отсечки не менее 30 Ампер. Это значит, что покупаем автомат защиты с номиналом 32 Ампера.
Проложенные открыто | ||||||
S | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||||
мм2 | Ток | Мощн. кВт | Ток | Мощн.кВт | ||
А | 220 В | 380 В | А | 220 В | 380 В | |
0,5 | 11 | 2,4 | ||||
0,75 | 15 | 3,3 | ||||
1 | 17 | 3,7 | 6,4 | |||
1,5 | 23 | 5 | 8,7 | |||
2 | 26 | 5,7 | 9,8 | 21 | 4,6 | 7,9 |
2,5 | 30 | 6,6 | 11 | 24 | 5,2 | 9,1 |
4 | 41 | 9 | 15 | 32 | 7 | 12 |
5 | 50 | 11 | 19 | 39 | 8,5 | 14 |
10 | 80 | 17 | 30 | 60 | 13 | 22 |
16 | 100 | 22 | 38 | 75 | 16 | 28 |
25 | 140 | 30 | 53 | 105 | 23 | 39 |
35 | 170 | 37 | 64 | 130 | 28 | 49 |
Проложенные в трубе | ||||||
S | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||||
мм2 | Ток | Мощн. кВт | Ток | Мощн.кВт | ||
А | 220 В | 380 В | А | 220 В | 380 В | |
0,5 | ||||||
0,75 | ||||||
1 | 14 | 3 | 5,3 | |||
1,5 | 15 | 3,3 | 5,7 | |||
2 | 19 | 4,1 | 7,2 | 14 | 3 | 5,3 |
2,5 | 21 | 4,6 | 7,9 | 16 | 3,5 | 6 |
4 | 27 | 5,9 | 10 | 21 | 4,6 | 7,9 |
5 | 34 | 7,4 | 12 | 26 | 5,7 | 9,8 |
10 | 50 | 11 | 19 | 38 | 8,3 | 14 |
16 | 80 | 17 | 30 | 55 | 12 | 20 |
25 | 100 | 22 | 38 | 65 | 14 | 24 |
35 | 135 | 29 | 51 | 75 | 16 | 28 |
Таблицы ПУЭ
В Главе 1 ПУЭ изд. 7 (Правила Устройства Электропроводки) есть несколько таблиц для допустимых токов по сечению жил провода (кабеля). Две таблицы пригодятся для электропроводки квартиры.
Таблица 1.3.4 Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и ПВХ изоляцией с медными жилами.
Таблица 1.3.5 Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и ПВХ изоляцией с алюминиевыми жилами.
©Remont-kuxni.ru
Другие статьи раздела: Электрика кухни
Инструменты национальной власти — The Lightning Press SMARTbooks
Инструменты национальной власти
Национальная мощь определяется как сумма всех ресурсов, доступных нации для достижения национальных целей. Национальная власть проистекает из различных элементов, также называемых инструментами или атрибутами; их можно разделить на две группы в зависимости от их применимости и происхождения — «национальные» и «социальные». Национальный включает географию, ресурсы и население. Социальное включает экономическое, политическое, военное, психологическое и информационное.
Фраза инструментов национальной власти относится к инструментам, которые страна использует для оказания влияния на другие страны или международные организации или даже на негосударственных субъектов. Стратегия национальной безопасности США (NSS) утверждена Конгрессом и является основным документом, определяющим, как президент планирует использовать инструменты власти для достижения целей национальной безопасности США. Самый последний NSS (декабрь 2017 г.) доступен на веб-сайте Белого дома.
С американской точки зрения, инструментов национальной власти: Дипломатия, Информация, Военные и Экономические (DIME) . Согласно Совместной публикации 1, способность США продвигать свои национальные интересы зависит от эффективности правительства Соединенных Штатов (USG) в использовании инструментов национальной власти для достижения национальных стратегических целей. Соответствующие правительственные чиновники, часто под руководством СНБ, обычно координируют использование инструментов национальной власти.
D – Дипломатический
Дипломатия является основным инструментом взаимодействия с другими государствами и иностранными группами для продвижения ценностей, интересов и целей США, а также для получения иностранной поддержки для военных операций США. Дипломатия является основным средством организации коалиций и союзов, в которые могут входить государства и негосударственные образования в качестве партнеров, союзников, суррогатов и/или доверенных лиц. Государственный департамент (DOS) является ведущим агентством правительства США по иностранным делам. Реальная угроза применения силы усиливает, а в некоторых случаях и делает возможным дипломатический процесс. Географические боевые командиры (GCC) несут ответственность за согласование военной деятельности с дипломатической деятельностью в закрепленных за ними зонах ответственности (AOR). Глава миссии, обычно посол США, и соответствующая страновая группа обычно отвечают за военно-дипломатическую деятельность в стране за границей. В этих обстоятельствах глава представительства и страновая группа или группа другой дипломатической миссии могут осуществлять дополнительные виды деятельности (с использованием дипломатического инструмента), которые не
I – Информационная
Информация остается важным инструментом национальной власти и стратегическим ресурсом, критически важным для национальной безопасности. Ранее рассматриваемая в контексте традиционных национальных государств, концепция информации как инструмента национальной власти распространяется на негосударственных субъектов, таких как террористы и транснациональные преступные группы, которые используют информацию для продвижения своих целей и подрыва целей правительства США. и наши союзники. DOD работает в динамичную эпоху взаимосвязанных глобальных сетей и развивающихся платформ социальных сетей. Каждое запланированное или выполненное действие Министерства обороны США, написанное или произнесенное слово, а также отображаемое или переданное изображение сообщает о намерениях Министерства обороны США и, в более широком смысле, правительства США с потенциалом стратегического воздействия.
M – Военный
США используют военный инструмент национальной мощи дома и за рубежом для поддержки своих целей национальной безопасности. Конечная цель вооруженных сил США — сражаться и побеждать в войнах нации. По сути, военный инструмент носит принудительный характер, включая неотъемлемый аспект военного потенциала, который противостоит внешнему принуждению. Принуждение порождает эффекты за счет применения силы (включая угрозу силой) для принуждения противника или предотвращения нашего принуждения. У военных есть различные возможности, которые полезны в неконфликтных ситуациях (например, при оказании помощи иностранцам). Независимо от того, когда и где они используются, Вооруженные силы Соединенных Штатов соблюдают ценности США, конституционные принципы и стандарты профессии вооруженных сил.
E – Economic
Сильная экономика США со свободным доступом к глобальным рынкам и ресурсам является основным двигателем всеобщего благосостояния, средством сильной национальной обороны. На международной арене Министерство финансов работает с другими агентствами правительства США, правительствами других стран и международными финансовыми учреждениями для поощрения экономического роста, повышения уровня жизни, а также прогнозирования и предотвращения, насколько это возможно, экономических и финансовых кризисы.
Обычное взаимодействие инструментов национальной власти имеет основополагающее значение для деятельности США в среде стратегической безопасности . Роль военного инструмента возрастает по сравнению с другими инструментами по мере того, как возрастает необходимость силового принуждения потенциального противника. Способность правительства США достичь своих национальных стратегических целей зависит от использования обсуждаемых здесь инструментов национальной власти в эффективных комбинациях и во всех возможных ситуациях, от мира до войны.
По указанию президента посредством межведомственного процесса военная мощь интегрируется с другими инструментами национальной мощи для продвижения и защиты ценностей, интересов и целей США. Чтобы осуществить эту интеграцию, Вооруженные Силы взаимодействуют с другими ведомствами и агентствами для достижения взаимного понимания возможностей, ограничений и последствий военных и гражданских действий. Они также определяют, каким образом военные и невоенные возможности лучше всего дополняют друг друга. СНБ играет ключевую роль в интеграции всех инструментов национальной власти, содействуя президентскому руководству, сотрудничеству и единству усилий (объединенные действия).
Политические и военные лидеры должны учитывать использование военной силы в операциях, характеризующихся сложной, взаимосвязанной и глобальной операционной средой , которые влияют на использование сил и средств и влияют на решения командира. Добавление военной силы для принуждения противника должно быть тщательно интегрировано с другими инструментами национальной мощи для достижения наших целей.
Военный инструмент национальной мощи можно использовать самыми разными способами, которые различаются по цели, масштабу, риску и интенсивности боя. Можно понять, что эти различные способы возникают в континууме конфликтов, начиная от мира и заканчивая войной. Внутри этого континуума со стратегической точки зрения полезно разделить использование военного инструмента национальной мощи на три широкие категории. Помня о том, что оперативный уровень ведения войны связывает тактический со стратегическим, а операции и кампании сами по себе являются масштабируемыми, США используют конструкцию диапазона военных операций (ROMO), чтобы дать представление о различных широких способах использования военной силы со стратегической точки зрения. перспектива.
SMARTbooks – интеллектуальное топливо для военных!
SMARTbooks: Справочник по инструментам национальной власти (D-I-M-E: дипломатический, информационный, военный, экономический)!
Признанный военными, специалистами по национальной безопасности и правительственными профессионалами во всем мире справочным документом для всего правительства, SMARTbooks представляет собой мощную всеобъемлющую профессиональную библиотеку, разработанную с учетом всех уровней солдат, моряков, летчиков, морских пехотинцев и гражданских лиц. SMARTbooks можно использовать в качестве кратких справочников во время работы, в качестве учебных пособий и планов уроков на курсах повышения квалификации, а также в качестве контрольных списков в поддержку обучения. Служа поколению бойцов, наши военные справочники распространились по всему миру, было продано более 600 000 экземпляров. Ознакомьтесь с нашей коллекцией военных справочников SMARTbook, чтобы узнать больше! |
Узнайте больше о SMARTbooks:
О SMARTbooks… Основы справочника!
О предметных знаниях и доктринальной науке…
Обучение победе в сложном мире…
Ознакомьтесь с дополнительными статьями о военной доктрине в нашем блоге и ресурсном центре SMARTnews.
Выбор подходящего прибора для измерения мощности
Потребность в повышении энергоэффективности электротехнических изделий стимулирует разработку более точных измерительных приборов. Современные инструменты теперь могут количественно определять дополнительные выгоды, получаемые по мере того, как улучшения требуют больше работы с каждым киловатт-часом. Сегодня многие электротехнические изделия, особенно двигатели (рис. 1), уже работают с эффективностью 95% и выше, поэтому повышение эффективности является сложной, но важной задачей для производителей. Возможность измерять небольшие улучшения требует анализаторов мощности, которые могут обеспечить точность и аккуратность, необходимые для подтверждения этих критических улучшений эффективности.
Если вы проектируете или тестируете электродвигатели, приводы с регулируемой скоростью, инверторы мощности, системы ИБП, бытовую технику, потребительские товары или другие типы электрических устройств, вам может потребоваться выбрать прибор для точного измерения электрической мощности. Существует множество инструментов, доступных из различных источников, поэтому важно понимать измерительные возможности этих предложений и то, как они связаны с измерениями, которые вам необходимо выполнить, или влияют на них. В этом обсуждении будут рассмотрены ваши варианты и объяснено, как интерпретировать спецификации, поскольку не все производители определяют термины одинаково.
Рисунок 1. Двигатель, способный работать с КПД 95% и выше увеличенное изображение:
Мощность Точность
Каждое измерительное устройство имеет некоторую степень погрешности, поэтому точность обычно выражается в виде диапазона. В этом диапазоне инженеры рассматривают точность мощности как основной индикатор неопределенности основных параметров измерения, таких как напряжение, ток, фазовый угол и мощность (Вт). Эти параметры могут быть представлены с использованием таких терминов, как «гарантированная точность» и «типичная точность».
Что означает «типичный» в данном контексте, когда речь идет о ваттах? Этот термин часто вводит в заблуждение. Типичные значения обычно являются эталонными значениями, основанными на ожиданиях производителя от своего продукта. На практике его можно перевести как «обычно, но не всегда», «может быть», «возможно» или «возможно». Это преднамеренно расплывчато, потому что типичные точности не гарантируются и не прослеживаются до национального эталона калибровки или эталона аккредитованной калибровочной лаборатории. Вы хотите, чтобы ваша компания основывала производительность продукта на типичных значениях или принимала решение о покупке на основе типичных технических характеристик продукта? При выборе прибора для измерения мощности убедитесь, что заявленная точность гарантируется, а не только типичные значения.
Диапазон измерений
Другим потенциально запутанным фактором во многих технических описаниях является диапазон измерений. Это важно, потому что указанная точность устройства измерения мощности варьируется в зависимости от того, где измерение находится в пределах диапазона. Как правило, измерительные устройства всех типов теряют точность при работе на верхнем и нижнем концах своего диапазона. Следовательно, значение точности должно указывать диапазон, в котором оно действительно; в противном случае вы не знаете, справедливо ли оно только при одном напряжении и токе, в нескольких точках шкалы или во всем диапазоне. Например, производитель может сказать, что указанная точность действительна от 1% до 130% диапазона измерения. Это предполагает высокий уровень достоверности для точных показаний от одного конца до другого. Другой может сказать, что он действителен только при чтении в средней трети диапазона. Такое устройство все еще может быть полезным, если большинство операций попадают в полезный диапазон.
Отраслевые стандарты
Если вы проводите испытания в рамках составления спецификаций для продуктов вашей компании, дизайн и испытания вашего продукта должны соответствовать некоторым соответствующим отраслевым стандартам, таким как стандарты IEEE, CE, IEC и MIL-STD. . Эти стандарты обычно определяют процедуры тестирования, фактические пределы тестирования производительности и результаты для различных типов продуктов. Они могут включать спецификации, относящиеся к приборам, разрешенным для использования во время внутренних испытаний. Использование неподходящего прибора для измерений, связанных с питанием, может привести к тому, что оценка конструкции продукта не пройдет применимые отраслевые тесты на соответствие. Сертификация может потребовать повторных испытаний с соответствующими расходами и потерей времени, и все потому, что был использован неправильный измерительный прибор.
Приборы для измерения мощности
Многие типы устройств могут измерять соответствующие единицы мощности и другие связанные параметры, но не все они подходят для видов высокоточного анализа, выполняемого для такого рода приложений. Вот несколько примеров ведущих типов приборов:
Анализаторы мощности и измерители мощности
Анализаторы мощности и измерители мощности (рис. 2) десятилетиями использовались при тестировании электротехнической продукции, поскольку они обеспечивают точность, частотный диапазон и функции. необходимо для соответствия отраслевым стандартам испытаний и измерений. Эти приборы выполняют истинные измерения мощности, используя согласованные входные цепи напряжения и тока для каждого ваттметра. Они могут выполнять однофазные, трехфазные-трехпроводные и трехфазные-четырехпроводные измерения мощности. Их действительность обеспечивается калибровочным сертификатом NIST или ISO17025 с данными испытаний, но пользователи должны проверять наличие сертификата калибровки при покупке любого типа прибора для измерения мощности.
Рис. 2. Прецизионный анализатор мощности
Анализаторы мощности и измерители мощности отличаются точностью измерения, диапазоном частот и ценой, чтобы обеспечить наилучшее решение для приложения, не выходя за рамки бюджета. Для высокоточного измерения эффективности высококлассные анализаторы мощности могут иметь точность измерения до ±0,01% от показаний. В зависимости от модели указанная частота измерения мощности может находиться в диапазоне от постоянного тока до 1 МГц.
Испытания электродвигателей обычно проводятся в соответствии с отраслевыми стандартами, такими как IEEE 112, NVLAP 150 и CSA C390, каждый из которых определяет методы испытаний и требования к точности измерительных приборов. Например, IEEE 112 и NVLAP 150 определяют точность мощности, напряжения и тока как ±0,2% от полной шкалы или выше.
Для электродвигателей и частотно-регулируемых приводов, включая приводы с широтно-импульсной модуляцией, анализаторы мощности должны иметь высокоскоростные цифровые преобразователи высокого разрешения с функциями цифрового окна для точных измерений искаженных и флуктуирующих сигналов.
Некоторые анализаторы мощности также предлагают функции измерения гармоник. Лучшим решением является прибор, способный характеризовать гармонические данные и общее гармоническое искажение (THD) одновременно с обычными измерениями мощности. Это позволяет быстро и легко выполнять тестовые измерения. Тестирование на соответствие стандарту IEC 62301, которое включает измерения как амплитуды, так и THD, может выполняться некоторыми анализаторами мощности с одновременным измерением как нормальных, так и гармонических данных. Некоторые приборы также могут проводить испытания на гармоническое соответствие стандарту IEC 61000-3-2. Но то, что устройство может выполнять вычисления БПФ, не означает, что оно соответствует требованиям IEC к измерению гармоник.
Energy Star и проверка питания в режиме ожидания требуют измерения слабого тока и мощности. Многие приборы не могут выполнять эти измерения тока низкого уровня в микроамперном диапазоне, а некоторые не могут в миллиамперном диапазоне. Пользователи должны убедиться, что прибор может точно выполнять эти измерения низкого уровня. Некоторые приборы позволяют измерять мощность в режиме ожидания с помощью отдельных токовых соединений, одно для низкого диапазона тока в режиме ожидания, а другое для более высоких нормальных рабочих токов. Это неприемлемый метод тестирования, потому что нет возможности проводить непрерывные тесты продукта, поскольку переход из режима ожидания в режим работы требует физического изменения проводки.
Цифровые осциллографы
Некоторые цифровые осциллографы предлагают функции измерения мощности и/или программное обеспечение для анализа мощности на базе ПК, и большинство инженеров-испытателей очень комфортно работают с осциллографами (рис. 3). Они обеспечивают базовые измерительные функции от простого анализа формы сигнала до расширенных измерительных решений, но для таких высокоточных измерений существуют критические ограничения.
Рис. 3. Цифровые осциллографы с функциями измерения мощности
Например, существуют ограничения по разрешению, поскольку большинство осциллографов предлагают только 8-битное разрешение по вертикали, хотя более сложные конструкции могут быть 12-битными. Точность усиления также может быть проблемой, поскольку большинство из них не лучше ±1,5%, и это только точность напряжения постоянного тока, а не точность мощности. Несмотря на то, что большинство осциллографов обладают широкой полосой пропускания высоких частот, обычно не указывается точность измерения мощности переменного тока, и даже для устройств с высоким разрешением вертикальная точность переменного тока остается неопределенной.
Другим недостатком является заземление входов, требующее использования дифференциальных пробников для измерения напряжения, что негативно влияет на общую точность измерений. Для измерения мощности переменного тока входы осциллографа должны быть изолированы от земли, обычно с помощью дифференциального пробника. Эти пробники могут быть дорогими и могут легко добавить погрешность усиления на 1% или более, а также погрешность фазового сдвига. При этом общая точность измерения напряжения будет неизвестна.
Для измерения тока требуется датчик тока или трансформатор тока. Они удобны тем, что могут просто зажиматься вокруг провода и обеспечивать изоляцию от земли. Существуют специальные пробники с выходным сигналом в милливольтах на ампер, предназначенные для прямого подключения к входам напряжения осциллографа. Тем не менее, необходимо соблюдать крайнюю осторожность, поскольку эти устройства также добавляют ошибку усиления, некоторое смещение напряжения и даже фазовый сдвиг. Дополнительные ошибки могут возникнуть из-за того, что не установлен правильный коэффициент масштабирования пробника в милливольтах на ампер и не установлен правильный диапазон напряжения для осциллографа. Все эти факторы добавляют неизмеримую погрешность измерения к общим измерениям, выполняемым осциллографом.
Наконец, некоторые цифровые осциллографы не выполняют измерение мощности при определенных фазовых углах, поэтому при измерении мощности следует соблюдать осторожность. Полоса пропускания анализатора мощности не соответствует полосе пропускания широкополосного осциллографа; тем не менее, полоса пропускания высококлассного анализатора мощности обычно достаточно высока, чтобы охватить большинство применений мощности, которые редко превышают 1 МГц.
Для выполнения расчетов измерения мощности многие осциллографы просто перемножают два канала напряжения постоянного тока. Это дает измерение мощности, которое представляет собой только математический расчет между двумя входными каналами напряжения постоянного тока осциллографа. Эту математическую функцию можно выполнить с помощью специальной прошивки, установленной на осциллографе, или с помощью программного обеспечения для проверки мощности, работающего на ПК. При таком подходе точность переменного напряжения, тока и мощности остается неопределенной. Это расчетное значение мощности может быть полезным ориентиром, но его воспроизводимость будет неизвестной.
Все эти неизвестные делают осциллограф практически непригодным для серьезного тестирования производительности. Даже с учетом этих ограничений он по-прежнему является хорошим инструментом для расчета эталонных значений мощности для таких приложений, как тестирование на уровне плат и компонентов схем, а также для измерения временных характеристик цепей в продуктах.
Системы сбора данных и регистраторы данных
Многие компании, занимающиеся системами сбора данных (DAQ) и регистраторами данных, разработали собственное программное обеспечение для измерения и анализа мощности, заявляя, что они предлагают лучшее решение, чем анализаторы мощности или измерители мощности. Опять же, такие заявления могут сбивать с толку и вводить в заблуждение и могут привести к дорогостоящим ошибкам.
Системы сбора данных и регистраторы данных являются хорошими решениями для различных типов измерительных приложений. Они могут комбинировать различные входы, такие как термопара, а также входы тока и напряжения. Однако для электроэнергии они не обеспечивают истинного измерения мощности переменного тока, соответствующего стандарту. Подобно цифровым осциллографам, эти приборы обычно измеряют два входных напряжения постоянного тока и используют программное обеспечение для умножения данных для расчета мощности. Это создает те же ограничения, что и описанные выше для осциллографов.
Некоторые производители приборов также предоставляют пакет программного обеспечения для проверки двигателя для своего регистратора данных. Поскольку эти приборы не обеспечивают спецификацию точности измерения напряжения, тока или мощности, они не могут соответствовать требованиям отраслевых стандартов, таких как IEEE 112. Этот стандарт определяет точность измерения напряжения, тока и мощности для испытаний двигателей на уровне ±0,2% от полную шкалу или лучше в цепях переменного тока, поэтому использование системы сбора данных или регистратора данных с неопределенной точностью измерения не является приемлемым решением для соответствия этому или аналогичным стандартам.
Преобразователи мощности и измерители качества электроэнергии
Другие продукты, такие как преобразователи мощности и измерители качества электроэнергии, могут обеспечивать достоверные измерения электроэнергии. Эти приборы контролируют линии электропередач и производят аналоговый выход постоянного тока, равный ваттам переменного тока, измеренным на входе.
Диапазоны входного напряжения и тока предназначены для соответствия вторичным выходам измерительных трансформаторов напряжения и тока переменного тока, поэтому типичными являются диапазоны напряжения 120 В (85–135 В переменного тока) и 240 В (170–264 В переменного тока). Диапазон тока обычно составляет от 0 до 5 А переменного тока. Эти погрешности преобразователя основаны на выходном сигнале постоянного тока в мА. Преобразователи стандартной мощности с выходным сигналом от 0 до 1 мА обычно имеют точность ±0,5% от полной шкалы. Высокоточные преобразователи мощности с выходным сигналом от 0 до 1 мА обычно имеют точность ±0,1% от показаний плюс ±0,05% от полной шкалы. Эти приборы также обычно обеспечивают калибровку, прослеживаемую NIST или аккредитованную по ISO 17025.
Диапазон частот этих преобразователей мощности обычно составляет от 45 до 65 Гц, поэтому для считывания выходной сигнал постоянного тока в мА должен быть подключен к какому-либо цифровому или аналоговому измерителю. Таким образом, суммирование точности измерения общей мощности основано на точности преобразователя мощности и точности считывающего измерителя. Кроме того, точность трансформаторов напряжения и тока также должна быть включена в общую картину эффективности измерений.
Таким образом, когда преобразователи мощности используются для тестирования продукции, необходимо уделять особое внимание всем параметрам измерения, таким как точность, диапазоны напряжения и тока, а также частотный диапазон. Преимущество преобразователей мощности в том, что они компактны, поэтому их можно разместить в труднодоступных местах и даже установить внутри изделия, обеспечив возможность удаленного считывания.