本文導(dǎo)讀
一臺(tái)7kg的便攜設(shè)備，六路混合插槽，電參數(shù)與機(jī)械參數(shù)同一時(shí)基下同步采集，致遠(yuǎn)儀器PA3000mini正式發(fā)布。從新能源電驅(qū)臺(tái)架、工業(yè)電機(jī)能效評(píng)估，到高頻電力電子研發(fā)和并網(wǎng)諧波測(cè)試，一臺(tái)儀器一并收齊。
圖1 致遠(yuǎn)儀器PA3000mini功率分析儀
六路混合插槽，這是PA3000mini最核心的設(shè)計(jì)
PA3000mini采用六通道功率與電機(jī)混合插槽架構(gòu)，用戶可根據(jù)測(cè)試任務(wù)自由配置功率板卡與電機(jī)板卡。電參數(shù)與機(jī)械參數(shù)在同一時(shí)基下同步采集，省去多臺(tái)設(shè)備之間的觸發(fā)對(duì)齊與數(shù)據(jù)整理，測(cè)試鏈路更簡潔，數(shù)據(jù)一致性更有保障。
電機(jī)綜合測(cè)試通常依賴多臺(tái)設(shè)備組合完成，PA3000mini將這一能力集成于7kg便攜機(jī)身。
圖2 PA3000mini背面圖
主要技術(shù)配置
0.05%基本功率測(cè)量精度：可識(shí)別功率轉(zhuǎn)換過程中的細(xì)微損耗，為能效分析和參數(shù)對(duì)比提供可靠依據(jù)；
1ms高速刷新率：有助于捕捉電機(jī)啟動(dòng)、負(fù)載突變等動(dòng)態(tài)過程中的功率變化；
1MHz帶寬、1MS/s采樣率：覆蓋DC、0.1Hz～1MHz寬頻范圍，配合幅頻響應(yīng)自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，適應(yīng)高頻測(cè)試需求；
最高500次諧波分析：常規(guī)儀器通常為 50～100 次，PA3000mini可識(shí)別更多高階諧波成分，適用于電能質(zhì)量分析及并網(wǎng)設(shè)備評(píng)估；
240G固態(tài)存儲(chǔ)：支持長時(shí)間數(shù)據(jù)記錄與波形回讀；
整機(jī)重量約7kg：便于實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試場(chǎng)景靈活部署。
主要應(yīng)用場(chǎng)景
新能源汽車電驅(qū)測(cè)試
測(cè)試中需同步獲取直流輸入功率、三相交流輸出功率、轉(zhuǎn)速扭矩及各級(jí)效率。PA3000mini可在同一設(shè)備內(nèi)配置功率板卡（1500V/5A直測(cè)）與電機(jī)板卡（扭矩/轉(zhuǎn)速信號(hào)接入）。
典型方案為：通道1采集直流輸入，通道2～4采集三相交流輸出，通道5接入扭矩與轉(zhuǎn)速信號(hào)計(jì)算機(jī)械功率，通道6作冗余配置，避免長期監(jiān)測(cè)過程中單卡故障影響數(shù)據(jù)完整性。
所有數(shù)據(jù)同一時(shí)基下采集，效率計(jì)算直接完成，無需多設(shè)備聯(lián)調(diào)。
圖3 PA3000mini新能源汽車測(cè)試
工業(yè)電機(jī)能效評(píng)估
工業(yè)電機(jī)能效等級(jí)認(rèn)證要求精確測(cè)量輸入電功率與輸出機(jī)械功率，傳統(tǒng)方案需要功率分析儀、扭矩儀、數(shù)據(jù)采集器配合使用，接線復(fù)雜、同步困難。
PA3000mini將電測(cè)與力測(cè)整合在同一設(shè)備，搭配自定義公式功能可直接輸出效率、損耗等計(jì)算結(jié)果，積分功能便于查看能耗累計(jì)值，雙PLL源保障交流輸入與輸出測(cè)量的穩(wěn)定性，有效減少多設(shè)備組合帶來的操作負(fù)擔(dān)。
圖4 公式自定義界面
圖5 公式自定義界面
電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與諧波特性分析
現(xiàn)代電網(wǎng)中，非線性負(fù)載大量接入導(dǎo)致諧波污染、電壓波動(dòng)等問題日益突出。PA3000mini提供三種諧波分析模式，可根據(jù)信號(hào)特性和測(cè)試需求靈活選用，如表2所示。
表2 PA3000mini 三種諧波模式
常規(guī)模式適用于寬頻信號(hào)的快速分析；諧波模式通過鎖相環(huán)倍頻同步采樣，適合低頻到中頻范圍的精細(xì)測(cè)量；IEC模式專為50Hz/60Hz工頻電網(wǎng)信號(hào)設(shè)計(jì)，符合IEC諧波測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
三種模式最高均支持500次諧波分析，遠(yuǎn)超常規(guī)儀器50～100次的典型水平，可識(shí)別更多高階諧波成分，深入評(píng)估諧波分量對(duì)設(shè)備及電網(wǎng)的影響。
PA3000mini同時(shí)支持閃變分析，符合IEC閃變測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，可精準(zhǔn)評(píng)估設(shè)備對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)與閃變的貢獻(xiàn)。
新能源并網(wǎng)設(shè)備諧波合規(guī)測(cè)試
光伏逆變器、儲(chǔ)能PCS、充電樁等設(shè)備在入網(wǎng)前需通過IEC 61000等并網(wǎng)諧波標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。與一般諧波特性分析不同，合規(guī)測(cè)試對(duì)諧波子組成分的識(shí)別和計(jì)算有明確的標(biāo)準(zhǔn)要求。
PA3000mini的IEC諧波模式采用鎖相環(huán)倍頻同步采樣，可準(zhǔn)確識(shí)別并計(jì)算諧波子組成分，配合閃變分析功能，可為上述設(shè)備的型式試驗(yàn)與入網(wǎng)認(rèn)證提供完整的測(cè)試數(shù)據(jù)支撐。
圖6 IEC諧波測(cè)量
致遠(yuǎn)儀器PA產(chǎn)品矩陣
PA8000：旗艦級(jí)高精度高帶寬功率分析，高精度、高帶寬，適用于認(rèn)證級(jí)實(shí)驗(yàn)室； PA6000H：高精度功率分析儀，發(fā)電到用電全鏈路能效評(píng)估； PA5000H：高帶寬功率分析儀，電功率與機(jī)械功率同步精密測(cè)量； PA3000mini：便攜式綜合測(cè)量，電測(cè)力測(cè)一體，現(xiàn)場(chǎng)與臺(tái)架兼顧； PA2000mini：緊湊型便攜功率分析，基礎(chǔ)應(yīng)用靈活之選；
圖7 致遠(yuǎn)儀器PA系列功率分析儀型號(hào)對(duì)比表
結(jié) 語
7kg機(jī)身，六路混合插槽，電測(cè)與力測(cè)同步采集……如果您正在尋找一臺(tái)能兼顧現(xiàn)場(chǎng)部署與綜合測(cè)試能力的功率分析儀，PA3000mini值得納入選型考量。
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