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為什么真有效值對于HVAC技術(shù)人員很重要

來源:東莞市奧古特電子有限公司   2012年08月03日 14:49  

 

非線性負(fù)載需要一個真有效值測試工具才能獲得讀數(shù)
對于今天的暖通 (HVAC) 技術(shù)人員來說,,如果不使用真有效值測試工具,,電氣問題的故障排查會變得更加困難。部分原因是由于包含功率半導(dǎo)體和整流器的新型固態(tài)可調(diào)速電機驅(qū)動器和加熱控制器的廣泛采用,。這些負(fù)載被稱為是"非線性"的,。非線性負(fù)載會以短脈沖而不是平穩(wěn)的正弦波來吸收電流,而感應(yīng)電機等線性負(fù)載是以正弦波來吸收電流的,。電流波形對測試工具的讀數(shù)具有顯著的影響,。

  通常具有兩種類型的電氣測試工具:"平均響應(yīng)有效值指示"型和"真有效值"型。平均響應(yīng)測試儀器可針對感應(yīng)電機,、電阻加熱器和白熾燈等線性負(fù)載給出正確讀數(shù),。但當(dāng)負(fù)載是非線性時,平均響應(yīng)儀表在測量線路側(cè)電流時會產(chǎn)生比真實值低 5% 到高達(dá) 40% 的讀數(shù),。
AA
使用一塊真有效值鉗形表來檢查壓縮機控制器上的電流,。

真有效值對于 HVAC 的意義

  考慮復(fù)雜 HVAC 和制冷系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的所有問題。自然,,不僅存在大量的電氣和機械問題,,而且還存在著控制系統(tǒng)問題、空氣供應(yīng)平衡問題,、壓縮機性能以及冷卻劑溫度與壓力,、過熱、過冷以及對于空調(diào)和制冷性能起根本作用的空氣流動之間的精細(xì)平衡等諸多方面的問題,。現(xiàn)在考慮這些問題中有多少涉及非線性負(fù)載,。從本質(zhì)上說,任何在電源部分中包含半導(dǎo)體的控制器或系統(tǒng)都可被認(rèn)為是一個非線性負(fù)載,。通常在對 HVAC 設(shè)備故障進(jìn)行排查時通常,,在對因電氣問題引起的 HVAC 設(shè)備故障或另人討厭的脫扣進(jìn)行故障排除時,您的*本能就是要配電盤有斷路器脫扣或過載,。但是,,如果該電路上具有一個非線性負(fù)載,就需要使用一個真有效值測試工具來測量真實負(fù)載電流以確定問題所在:電路發(fā)生了故障,?電路過載,?負(fù)載本身的問題?


一個電流,,兩個讀數(shù),。你信任哪個?上面的分支電路為一個具有失真電流的非線性負(fù)載饋電,。上圖右側(cè)的鉗形表讀數(shù)正確,,但平均響應(yīng)鉗型表讀數(shù)要低 32%

 

如果電爐中的電阻發(fā)熱元件在 240 V ac rms 下的額定發(fā)熱量為 15 kW,,則如果施加 240 V dc 電壓而不是 ac 電壓,,就會得到相同的熱量,。從測量的角度來說,rms 值等于正弦波峰值的 0.707 倍,。 Vrms = Vpeak x .707

例如,,如果一個 ac 電壓源的正峰值為 165 V,則:
Vrms = Vpeak x .707
Vrms = 165 x .707
Vrms = 116.655 V

  熔斷器,、母排,、導(dǎo)線和斷路器的熱元件等部件都以有效值 (rms) 電流來標(biāo)明額定值,因為它們的主限制作用與熱量耗散有關(guān),。如果我們想檢查一個電路有無過載,則需要測量 rms 電流,,并將測量值與有關(guān)部件的額定值進(jìn)行比較,。

 

真有效值萬用表和其它測試工具可響應(yīng) ac 電壓值而不管波形是線性還是非線性。如果一個測試工具被標(biāo)明可響應(yīng)真有效值,,這意味著該工具的內(nèi)部電路會根據(jù) rms 公式來計算發(fā)熱值,。這種方法可給出正確的發(fā)熱值,而不管電流波形如何,。

  平均響應(yīng) rms 值指示工具沒有真有效值電路,。它們使用一種簡捷方法來找到 rms 值。這些儀表可捕獲 ac 波形經(jīng)過整流的平均值,,并將數(shù)值乘以 1.1 以計算出 rms 值,。

  換言之,它們所顯示的值不是一個真實值,,而是一個基于波形的假設(shè)計算出來的值,。平均響應(yīng)方法適用于純粹正弦波,但在波形因可調(diào)速驅(qū)動器或計算機而發(fā)生波形失真時,,可能會導(dǎo)致高達(dá) 40 % 的較大讀數(shù)誤差,。下表給出了兩種不同類型儀表響應(yīng)不同波形的方式的一些示例。

  在今天的高技術(shù) HVAC 環(huán)境中,,的方法是僅選擇和使用真有效值測試工具以獲得*結(jié)果,。

平均響應(yīng)型鉗形表與真有效值型鉗形表的比較

萬用表類型
對正弦波的響應(yīng)
對方波的響應(yīng)
對單相二極管整流器的響應(yīng)
對三相二極管整流器的響應(yīng)
平均響應(yīng)
正確
10 %
40 %
5 % 30 %
真有效值
正確
正確
正確
正確

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