Leistungsmessgerät HIOKI 3193 Hochwertiges Breitband-Leistungsmessgerät für bis zu 6 Systeme gleichzeitig Mit dem HIOKI 3193 sind Sie auch für umfangreiche Messaufgaben in der Leistungsmessung bestens gerüstet. Durch seine modulare Einschubtechnik lässt sich das Gerät an jedes Messproblem gezielt anpassen. Durch die galvanische Trennung zwischen allen Einschüben können Sie an bis zu 6 Einphasen- Zweileiter-Systemen oder zwei getrennten Dreiphasen-Vierleiter-Systemen gleichzeitig messen. Der nutzbare Frequenzbereich erstreckt sich dabei von Gleichstrom bis 1 MHz. Die Unterstützung von Oberschwingungs-Analyse und Flicker-Messung (optional) machen das 3193 zu einem unverzichtbaren Helfer bei der Beurteilung elektrischer Anlagen, Maschinen und Geräte. Das eingebaute Diskettenlaufwerk und die serienmäßigen Schnittstellen RS-232C und GP-IB machen den Datenaustausch mit dem PC auf einfachste Weise möglich. · · · · · · Hohe Grundgenauigkeit von ±0,2% Bandbreite von DC bis 1 MHz Extrem kurze Ansprechzeit von 0,1 s Energiemessung bis ±9999999 TWh Ausgezeichnete Ablesbarkeit durch 6,4"-TFT-Farbbildschirm Serienmäßige Ausstattung mit RS-232C- und GP-IB-Schnittstelle für Datenauswertung und Fernbedienung · Analogausgänge für Schreiberaufzeichnung HIOKI 3193 Leistungsmessgerät · Harmonische und Flicker-Analyse Harmonische Analyse und Flicker-Analyse sind mit Hilfe der optionalen Einheit 9605 möglich. · Hohe Grundgenauigkeit von ±0,2 % Die Genauigkeit läßt sich durch Einsatz der Eingangseinschübe 9600 bis 9602 sogar auf ±0,1 % v. Messwert ±0,1 % v. Meßbereich erhöhen. · Vielfältige Schnittstellen für jeden Bedarf Datenaustausch mit PC · Breites Spektrum von Messfunktionen Das 3193 erfasst gleichzeitig Spannungen, Ströme, Wirk-, Blind- und Scheinleistung, Leistungsfaktor, Phasenwinkel und Frequenz. Außerdem bietet es die Möglichkeit der vorzeichenrichtigen Messung erzeugter oder verbrauchter Energie über einen bestimmten Zeitraum sowie die Messung von Spitzenwerten und Auslastungsgrad. Dadurch eignet es sich für einen breiten Einsatzbereich in Geräte- und Anlagenbau. · Messungen an Elektromotoren Durch das Eingangsmodul 9603 besteht die Möglichkeit, externe Messgrößen wie z.B. Drehmoment und Drehzahl in Form von Analogsignalen in die Messung einzubeziehen. Dadurch können bei elektromotorischen Antrieben alle relevanten Größen auf einmal erfasst werden. · Kurze Ansprechzeit von 0,1s Mit seinem schnellen Ansprechverhalten ermöglicht es das 3193, auch sehr kurze Lastschwankungen an Antrieben oder Stromnetzen zuverlässig zu messen. · Leicht ablesbarer TFT-Farbbildschirm Weiter Sichtwinkel, großer Kontrast und brillante Farben zeichnen das 6,4"-TFT-Display des 3193 aus. Damit erhalten Sie stets einen schnellen und gut leserlichen Überblick über sämtliche Messwerte. Jeweils vier frei wählbare Messwerte lassen sich zur Ablesung aus größerer Entfernung bildschirmfüllend vergrößert darstellen. 2 DAB-3193-D-01 Durch die eingebaute RS-232C Schnittstelle oder das GP-IBInterface sowie das serienmäßig vorhandene Disketten-Laufwerk ist der Datenaustausch mit Computern einfach und flexibel. Die aufgezeichneten Messdaten können so mit Standardprogrammen ausgewertet und weiterverarbeitet werden. Anschluss von Schreibern Acht frei belegbare D/A- Ausgänge, zusätzlich zu den Spannungs-, Strom- und Leistungs-MonitorAusgängen, ermöglichen die Aufzeichnung mehrerer Signal- verläufe mit Hilfe von Schreibern wie z.B. der HIOKI Recorderscope®- Serie. Anschluss eines Druckers Mit dem optionalen Einbaudrucker 9604 steht eine bequeme und elegante Möglichkeit der Datenausgabe zur Verfügung. Daten des Druckers 9604: Druckverfahren:Thermozeile Papierbreite:72 mm Hauptfunktionen: Ausdrucken von Messgrößen, Bildschirminhalten, Einstellungen und Zeiten. Ausdrucke erfolgen wahlweise automatisch, durch externes Steuersignal oder synchron mit der Energiemessung (Integrator). ASM GmbH HIOKI 3193 Leistungsmessgerät Rückansicht Die Abbildung zeigt die Rückseite des Geräts im vollbestückten Zustand. (Die Module sind nicht Bestandteil des Grundgeräts und müssen je nach Bedarf gesondert bestellt werden.) Schnittstellen/ Eingangsmodul Ausgangsanschluss 9603 AC/DC-Stromzangeneinschub 9602 AC-Direkteingangs- AC/DC-Direkteinschub 9601 eingangseinschub 9600 · Für jede Anwendung der richtige Messeinschub Mit den Messeinschüben 9600, 9601 und 9602 ist das Gerät auf jeden Einsatzzweck optimal anpassbar. Die Einschübe 9600 und 9601 eignen sich für direkte Strommessung bis 50 A Gleich- bzw. Wechselstrom, der Einschub 9602 kann durch die Verwendung von Stromzangen Ströme bis 1500 A erfassen. Frequenzbereiche der Messeinschübe 9600: DC / 0,5 Hz ... 1 MHz Breitband Für Messanwendungen an Batteriestromversorgungen ebenso wie für hochfrequente Schaltungen, z.B. Inverter für Leucht- stoffröhren oder Schaltnetzteile. 9601: 5 Hz ... 100 kHz, nur Wechselstrom Ideal für Netzversorgungen mit 50/60 Hz, Stromrichterantriebe und Frequenzumrichter. 9602: DC / 0,5 Hz ... 200 kHz, für Stromzangen Für höhere Stromstärken und bei Stromkreisen, die nicht ohne weiteres geöffnet werden können. · Gleichzeitige Messung mehrerer Systeme Alle Messkanäle sind vollständig galvanisch voneinander getrennt. Dadurch sind gleichzeitige Messungen auf der Eingangs- und Ausgangsseite von Geräten wie z.B. Frequenzumrichtern oder die gleichzeitige Messung zweier separater Dreiphasen-Drehstromsysteme in einem Gerät möglich. Die gleichzeitige Erfassung sämtlicher Messkanäle macht das 3193 zu einem überaus nützlichen Allroundgerät. ASM GmbH Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 Kanal 5 1p2w 1p2w 1p2w 1p2w 1p2w 1p2w 1p2w 1p2w 1p2w 1p2w 1p2w 1p2w (1p3w / ) 3p3w (1p3w / ) 3p3w (1p3w / ) 3p3w (1p3w / ) 3p3w (1p3w / ) 3p3w (1p3w / ) 3p3w 3U3I / 3p4w 1p2w 3U3I / 3p4w (1p3w / ) 3p3w 3U3I / 3p4w Kanal 6 1p2w 1p2w 1p2w 3U3I / 3p4w Erklärung: z.B. 1p2w = 1-Phasen-2-Leiter-Messung (= 1 phase, 2 wire) 3p4w= 3-Phasen-4-Leiter-Messung (= 3 phase, 4 wire) DAB-3193-D-01 3 HIOKI 3193 Leistungsmessgerät Ausgezeichnete Analysefähigkeiten durch bestechende Funktionalität Vorzeichenrichtige Integration Spitzenwertmessung Zufließende, abfließende und gesamte Leistung können für alle Kanäle gleichzeitig integriert werden. Damit erhalten Sie einen einfachen und präzisen Überblick über die Energiebilanz der Stromversorgung. Das 3193 ist in der Lage, Spitzenwerte von Spannungen und Strömen zu erfassen. Die Peak HoldFunktion ermöglicht die Erfassung der Spitzenund maximalen Effektivwerte bei Stoßströmen von Elektromotoren. Analog- und D/A-Ausgänge Kurvenform-Monitorausgang Zur weiteren Auswertung stehen die Messgrößen am Analogausgang (Spannung, Strom, Wirkleistung) oder den D/A- Ausgängen (8 frei wählbare Größen) zur Verfügung. In der Einstellung FAST beträgt die Ansprechzeit dabei 100ms. Die Spannungen und Ströme werden mit einer Amplitude von 1 V als Skalenendwert am Monitorausgang ausgegeben. Dadurch können die Kurvenformen mit Hilfe von Schreibern oder Oszilloskopen aufgezeichnet werden. 3 Arten der Mittelwertbildung wählbar Zur Auswahl stehen zeitlicher, fortlaufender und exponentieller Mittelwert. 3 Tiefpassfilter wählbar 3-Kanal-Frequenzmessung Grenzfrequenzen von 500 Hz, 5 kHz und 300 kHz ermöglichen das Ausblenden unerwünschter Oberwellenanteile für die Leistungsmessung. Bei der Frequenzmessung können Tiefpass- und Hochpassfilter in Kombination angewendet werden, um Grund- und Trägerschwingungen von getakteten Stromversorgungen auszuwerten. 3 Berechnungsmethoden wählbar Effizienzberechnungen Drei verschiedene Algorithmen stehen für die Berechnung der Scheinund Blindleistung zur Wahl. Damit ist das Gerät kompatibel zu älteren Modellen. Drei Effizienzwerte können gleichzeitig aus der Spannung ermittelt werden. Fehler (%) Frequenzgang des Einschubs 9600 (im 15 W (15 V / 1 A) - Messbereich, Messbetriebsart SLOW) Einfluss der Gleichtaktspannung Einfluß (%) Frequenz (Hz) Frequenz (Hz) HIOKI 3193 Leistungsmessgerät Analyse 3-phasiger Umrichterantriebe in einem einzigen Gerät 123 4 5 6 Applikationsbeispiele · Messung an Schaltwandlern für Leuchtstoffröhren Wechselstrom 230V Gleichzeitige Messung an Eingang und Ausgang. Spannungen bis 1000V 1 Schaltwandler Leuchtstoffröhre 2 H I O K I 3 1 9 3 POWER Hi TESTER FUNCTION OUTPUT PAGE CURSOR POWER Solargenerator Wechselstromnetz 230V Laderegler und Wechselrichter Last (1-phasig) Batterie Gleichstrom 1 2 3 4 H I O K I 3 1 9 3 POWER Hi TESTER FUNCTION OUTPUT PAGE · Messung und Überwachung von Solarund Windenergieanlagen Ein Gerät für verschiedene Stromkreise und Stromarten (Gleichstrom / Wechselstrom / Drehstrom) Überwachung von Leistungsaufnahme und Leistungsabgabe am öffentlichen Stromnetz CURSOR POWER Solarpanel · Untersuchungen an Elektrofahrzeugen Messungen der Lade- / Entladephasen, mechanische Leistung des Antriebssystems, Wirkungsgrad- / Reichweitenbestimmung 3-phasiger Frequenzumrichter Ladeanschluß Motor 3~ Batterie 1 2 3 4 5 HIOKI 3193 POWER HiTESTER FUNCTION OUTPUT PAGE CURSOR POWER Stromversorgung (Schaltnetzteil) Netz ~ = = ~ ~ ~ ~ ~ ~ DC-Ausgang = · Getaktete Stromversorgungen Messung an mehreren Stellen der Stromversorgung zugleich - Gleichstrom-Zwischenkreis, Wechselstrom-Eingangskreis, Ausgangskreis (Gleich- / Wechsel- / Drehstrom) 12 3 4 5 HIOKI 3193 POWER HiTESTER FUNCTION OUTPUT PAGE CURSOR POWER ASM GmbH DAB-3193-D-01 5 HIOKI 3193 Leistungsmessgerät Technische Daten der Eingangseinschübe Eingangseinschub 9600 Spannung Strom Eingangseinschub 9601 Leistung Spannung Messbereich Strom Leistung 6,0000 / 15,000 / 200,00 / 500,00 mA/ 1,0000 entsprechend gewähltem 60,000 / 150,00 / / 2,0000 / 5,0000 / 10,000 / Spannungs- und Strombe300,00 / 600,00 V / 20,000 / 50,000 A reich 1,0000 kV Max. Eingangssignal 1000 Veff / 1500 Vpeak 65 A eff / 100 A peak 60,000 / 150,00 / 200,00 / 500,00 mA/ entsprechend ge300,00 / 600,00 V / 1,0000 / 2,0000 / wähltem Spannungs1,0000 kV 5,0000 / 10,000 / und Strombereich 20,000 / 50,000 A 1000 Veff / 1500 Vpeak 65 A eff / 100 Apeak Crestfaktor Der kleinere der Werte ((Messbereich x 6) / Messwert) und (Maximal zulässiger Spitzenwert / Messwert) Der kleinere der Werte ((Messbereich x 6) / Messwert) und (Maximal zulässiger Spitzenwert / Messwert) Eingangswiderstand 1 mW max. 2 MW±5% 2 MW±5% 1 mW max. Genauigkeit (bei 23°C ±5°C bei max. 80% rel. Feuchte, Leistungsfaktor=1, Sinus-Eingangssignal, Gleichtaktspannung 0V) DC ± 0,1% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich – 0,5 Hz bis 1 Hz ± 0,5% v. Messwert ±0,5% v. Messbereich – 1 Hz bis 5 Hz ± 0,2% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich – 5 Hz bis 10 Hz ± 0,2% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich ±2,5% v. Messbereich 10 Hz bis 20 Hz ± 0,1% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich ±1,0% v. Messbereich 20 Hz bis 45 Hz ± 0,1% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich ± 0,1% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich 45 Hz bis 66 Hz ± 0,1% v. Messwert ±0,1% v. Messbereich ± 0,1% v. Messwert ±0,1% v. Messbereich 66 Hz bis 5 kHz ± 0,1% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich ± 0,1% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich 5 kHz bis 10 kHz ± 0,1% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich ± 0,2% v. Messwert ±0,4% v. Messbereich 10 kHz bis 20 kHz ± 0,3% v. Messwert ±0,3% v. Messbereich ±1,0% v. Messbereich 20 kHz bis 50 kHz ± 0,3% v. Messwert ±0,3% v. Messbereich <5A ± 0,5% v. ± 0,5% v. Messwert ±2,5% v. Messwert ±5,0% v. ±0,5% v. Messbereich ±0,5% v. Messbereich Messbereich Messbereich ±10% v. Messbereich ± 0,5% v. Messwert ±0,5% v. Messbereich ± 0,5% v. ± 1,0% v. Messwert ±5% v. Messwert ±10% v. ±0,5% v. Messbereich ±1,5% v. Messbereich Messbereich Messbereich – ± 1,5% v. Messwert ±0,5% v. Messbereich ± 1,0% v. Messwert ±0,5% v. Messbereich ± 1,0% v. Messwert ±2,5% v. Messbereich ± 2,0% v. Messwert ±1,0% v. Messbereich ± 2,0% v. Messwert ±1,0% v. Messbereich ± 2,0% v. Messwert ±2,5% v. Messbereich ± 10% v. Messbereich ±10% v. Messbereich ±15% v. Messbereich – ±15% v. Messbereich ±15% v. Messbereich ±30% v. Messbereich – 400 kHz bis 500 kHz – Eingangsmodul 9603 Eingangskanäle 2 Kanäle, BNC-Anschluss Eingangsimpedanz 200 kW ±5% Messbereiche ±1,0000 V / ±5,0000 V / ±10,000 V Nutzbarer Eingangssignalbereich 5 % bis 110 % (Anzeigebereich: 0,1 % bis 130 %) Maximale Eingangsspannung ±20 V DC-Genauigkeit ±0,1% v. Messwert ±0,1% v. Messbereich Ansprechzeit FAST (0,1 s) / MID (0,8 s) / SLOW (5,0 s) Analogausgang ±5 V Vollausschlag Genauigkeit: ±0,2% v. Bereich Frequenzmessung bei Pulssignal 1 Hz bis 100 kHz (Pulsbreite 5 µs oder größer) 6 DAB-3193-D-01 Frequenzbereiche mit garantierter – Genauigkeit für Eingangseinschub 9600 – (Für Einschübe 9601 und 9602 gelten andere Bereiche.) – Spannung (V) 300 kHz bis 400 kHz 700 kHz bis 1 MHz ±2,5% v. Messbereich >5A ± 0,5% v. Messwert ±0,5% v. Messbereich 100 kHz bis 300 kHz 500 kHz bis 700 kHz <5A Frequenz (Hz) Strom (A) 50 kHz bis 100 kHz >5A Frequenz (Hz) ASM GmbH HIOKI 3193 Leistungsmessgerät Eingangseinschub 9602 Spannung Messbereich Max. Eingangssignal Crestfaktor Eingangswiderstand Strom 6,0000 / 15,000 / 60,000 / 150,00 / 300,00 / 600,00 V / 1,0000 kV 1000 V eff / 1500 Vpeak Leistung 200,00 / 500,00 mA/ 1,0000 / 2,0000 / 5,0000 / 10,000 / 20,000 / 50,000 A 65 A eff / 100 Apeak entsprechend gewähltem Spannungsund Strombereich Der kleinere der Werte ((Messbereich x 6) / Messwert) und (Maximal zulässiger Spitzenwert / Messwert) 2 MW±5% 1 mW max. Genauigkeit (bei 23°C ±5°C bei max. 80% rel. Feuchte, Leistungsfaktor=1, Sinus-Eingangssignal, Gleichtaktspannung 0V) DC 0,5 Hz bis 1 Hz ± 0,1% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich ± 0,5% v. Messwert ±0,5% v. Messbereich 1 Hz bis 10 Hz 10 Hz bis 45 Hz ± 0,2% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich ± 0,1% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich 45 Hz bis 66 Hz 66 Hz bis 10 kHz ± 0,1% v. Messwert ±0,1% v. Messbereich ± 0,1% v. Messwert ±0,2% v. Messbereich 10 kHz bis 50 kHz 50 kHz bis 100 kHz ± 0,5% v. Messwert ±0,5% v. Messbereich ± 0,5% v. Messwert ±0,5% v. Messbereich Funktionsumfang Messbare Stromsysteme 1-Phasen-2-Leiter, 1-Phasen-3-Leiter, 3-Phasen-3-Leiter (3 Spannungen und 3 Ströme), 3-Phasen-4-Leiter-Messung Messgrößen Mit Einschüben 9600, 9601 und 9602: Strom, Spannung, Spitzenwert von Strom und Spannung, Wirk-/ Blind-/Scheinleistung, Leistungsfaktor, Phasenwinkel, Frequenz, Strom-/Leistungsintegral, Ausnutzungsgrad, Wirkungsgrad Mit Einschub 9603: Spannung, Drehmoment, Drehzahl, Frequenz, mechanische Ausgangsleistung Spitzenwertmessung Messgrößen Spannung oder Strom wählbar Eingangssignalbereich Sinus-Eingangssignal innerhalb der zulässigen Grenzen des aktuellen Messbereichs Messung der mechanischen Leistung (optionaler Einschub 9603 erforderlich) Messmethode Anzeigebereich Berechnungsmethode Anzeige Mit Einschub 9605: Oberschwingungen, Kurvenverlauf, Spannungsschwankungen, Flicker-Messung 0,1% bis 130% des eingestellten Messbereichs (Nullpunkt unterdrückt bei Werten kleiner als 0,1%) Nutzbarer Eingangssignalbereich für Spannung, Strom und Leistung: 5% bis 110% des gewählten Bereichs 6,4"-TFT-Display, 640 x 480 Punkte Anzeigeauflösung max. "99999"; Integration: max "9999999" Anzeigerate 8 Werte / Sekunde Gleichrichtmethode Tiefpassfilter Umschaltbar zwischen RMS (Echteffektivwert) und MEAN (Mittelwertgleichrichtung). Bei DC-Messung im kombinierten Modus ist keine Umschaltung möglich. DC, AC, DC+AC (AC nur in Verbindung mit Einschüben 9601 oder 9602 (+Stromzange) FAST (0,1 s) / MID (0,8 s) / SLOW (5,0 s) (Stabilisierungszeit auf ±1% Genauigkeit bei einem Eingangssignalsprung von 0 auf 90% oder 100% auf 10 % des Messbereichs) OFF / 500 Hz / 5 kHz / 300 kHz (-3dB) Polaritäts-Detektorfilter Einschub 9601: nur OFF / 500 Hz OFF / 200 Hz RS-232C Analogausgang Spannung / Strom / Wirkleistung Externe Steuerung Ausgangssignalbereich ±5 V DC (1000V: ±3,333 V) Spannung / Strom Funktionen Monitorausgang Anzeigebereich Kombinierter Modus Ansprechzeit Messbereiche Siehe Tabellen Seite 6 Berechenbare Faktoren maximal 3 Formate Ausgangswerte P für jeden Eingangseinschub, Pmech in Verbindung mit Einschub 9603 (Messgrößen des Einschubs 9605 nicht zulässig) D/A-Ausgang Anzahl der Kanäle 8 Kanäle; 12 Bit D/A-Wandlung (Vorzeichen + 11 Bit) Ausgangsimpedanz 100W ±5% Ausgabegrößen 8 Größen frei wählbar Ausgangsspannung ±5 V DC Vollausschlag Aktualisierungsrate 16 mal pro Sekunde Floppy-Disk-Laufwerk Mediengröße 3,5", HD (1,2MB / 1,44 MB) Format MS-DOS Funktionen Laden und Speichern von Einstellungen, Speichern von Messwerten und Bildschirminhalten, Formatieren, Dateien umbenennen und löschen Schnittstellen GP-IB Steuersignale Messrate 64 Werte /Sekunde Skalierung Messbereich 0 bis ±9999999 TAh /TWh; Integrationszeit max. 10000 h Mittelwertbildung Leistungsfaktor / Phasenwinkel -1,0000 … 0 ... 1,0000 (Leistungsfaktor) Sprache -180° ... 0 … +180° (Phasenwinkel) Zeiteinstellungen Frequenzmessung Anzahl der Kanäle max. 3 (Spannung oder Strom je Kanal wählbar) Eingangssignalbereich 0,5 Hz bis 2 MHz Messbereiche Auto / 50 Hz / 500 Hz / 50 kHz /2 MHz ASM GmbH Konform zu IEEE-488.1 1987, mit Referenz zu IEEE-488.2 1987 Asynchron, 2400 oder 9600 Baud Starten und Stoppen der Integration, Rücksetzen der Integrationsdaten, externe A/D-Anschlüsse (Aktualisieren des Displays im angehaltenen Zustand), manuelles Drucken, Speichern auf Floppy-Disk 0/5V-Logiksignal oder Kontaktsignal Andere Funktionen Integration Messbereich Digitale Berechnung aus gemessener Spannung oder Pulssignal; Bedingung: Eingang A ist Drehmomentsignal in Nm, mNm, kNm, (kgf)m oder (kgf)cm und Eingang B ist Drehzahl 0,1% bis 130% des Spannungsbereichs des Einschubs 9603 Einstellung auf erforderliches Format Wirkungsgrad-Messung Ausgangssignalbereich 1 Veff (1000V: 0,6667 Veff) Spannungs-/Strom-/Leistungsmessung ± 0,3% v. Messwert ±0,5% v. Messbereich PT (Spannungswandler)- / CT (Stromwandler)- Verhältnis 0,0001 bis 10000 Zeitlicher Mittelwert, fortlaufender Mittelwert (über 8/16/32/64 Messwerte), exponentieller Mittelwert (Dämpfungsfaktor 8/16/32/64) Englisch/Japanisch umschaltbar Intervallzeit von 10 s bis 100 h in 10 s - Schritten (in Kombination mit Speicher- oder Druckfunktion automatische Wahl der Schrittweite) Stoppuhr (Timer) von 1 min bis 10000 h in 1 min- Schritten einstellbar Echtzeitsteuerung in 1 min-Schritten einstellbar DAB-3193-D-01 7 Berechnungsalgorithmen Spannung 1-Phasen-2-Leiter 3-Phasen-3-Leiter U1 U1× 2 × 3 = U1 + U2 + U3 3 (1-Phasen-2-Leiter- oder 3-Phasen-3-Leiter-Messung) Strom I1 I1× 2 × 3 = I1 + I2 + I3 3 Wirkleistung Scheinleistung P1 Blindleistung 2 Q1= (U1 × I1 ) - P S1=U 1•I 1 Leistungsfaktor Phasenwinkel l1 = si|P1 / S1 | f1 = su cos -1 |I1 | Q1× 2 × 3 = S1× 2 × 3 = P1× 2 × 3 = P1 + P2 2 1 3 (U1I1 + U2 I2 + U3 I3 ) 3 s1 (U1 × I1 ) 2 - P12 + 2 s 2 (U2 × I2 ) - P2 l1× 2 × 3 = su|P1× 2 × 3 / S1× 2 × 3 | f1× 2 × 3 = su cos -1 |I1× 2 × 3 | 2 Genauigkeit (23°C±5°C, max. 80% rel. Feuchte, Aufwärmzeit min. 1 h, Sinussignal, Leistungsfaktor 1, Gleichtaktsignal 0V) Strom, Spannung, Wirkleistung Scheinleistung, Blindleistung Integration Leistungsfaktor Phasenwinkel Frequenz Spitzenwertmessung Mechanische Leistung siehe vorhergehende Tabellen Wirkungsgrad ±1 Digit bezogen auf den rechnerischen Wert aus den gemessenen Größen (U,I,P) ±1 Digit bezogen auf den rechnerischen Wert aus den gemessenen Größen (I,P) max. ±3 Digit bezogen auf den rechnerischen Wert aus den gemessenen Größen (U,I,P) max. ±3 Digit bezogen auf den rechnerischen Wert aus den gemessenen Größen (U,I,P) ±0,1% v. Messwert ±1 Digit (0°C ... 40°C, Sinussignal, 10% ... 130% vom eingestellten Messbereich) ±1% (0,5 Hz ... 1 kHz), ±2% (1 kHz ... 10 kHz), ±10% (10 kHz ... 100 kHz) ±1 Digit bezogen auf jede einzelne Messgröße Temperaturkoeffizient Einfluss der Gleichtaktspannung Einfluss des Leistungsfaktors Genauigkeit der Zeitbasis D/A-Ausgang Analogausgang Monitorausgang Max. ±7 Digit bezogen auf den rechnerischen Wert aus den gemessenen Größen max. ±0,03% v. Messbereich max. ±0,05% v. Messbereich (1000 V eff, Sinusspannung, 50/60 Hz, zwischen kurzgeschlossenen Spannungseingängen und Gehäuse) ±0,15% v. Messbereich (Leistungsfaktor =0) 25 ppm ±1 Digit (0°C ... 40°C) Anzeigegenauigkeit ±0,2% v. Messbereich Anzeigegenauigkeit ±0,2% v. Messbereich Anzeigegenauigkeit ±0,2% v. Messbereich (<100 kHz) Anzeigegenauigkeit ±3dB (100 kHz ... 1 MHz) Allgemeine Daten Räumlicher Einsatzbereich Arbeitstemperaturund Feuchtebereich In geschlossenen Räumen bis 2000 m Meereshöhe 0°C ... 40°C, max. 80% rel. Feuchte, nicht kondensierend; mit Floppy-Laufwerk/Drucker: 5°C...40°C, max.80% r.F., nicht kondensierend Lagertemperatur-10°C ... +50°C, max. 80% rel. Feuchte, nicht und Feuchtebereich kondensierend Isolationswiderstand > 50 MW - 9600/9601: 500 VDC zwischen Spannungs-/ Strom-Eingangsklemmen und Gehäuse, zwischen Eingangsklemmen und Stromversorgungsstecker; - 9602: 500 VDC zwischen SpannungsEingangsklemmen und StromzangenAnschluss, zwischen Spannungs-Eingangsklemmen und Gehäuse und zwischen Spannungs-Eingangsklemmen und Stromversorgungsstecker Isolationsspannung 5,55 kV AC, 50/60 Hz, 1 Minute - 9600/9601: zwischen Spannungs-/StromEingangsklemmen und Gehäuse, zwischen Eingangsklemmen und Stromversorgungsstecker; zwischen Spannungs-Eingangs- 9602: klemmen und Stromzangen-Anschluss, zwischen Spannungs-Eingangsklemmen und Gehäuse und zwischen SpannungsEingangsklemmen und Stromversorgungsstecker Normenkonformität Sicherheit: EN61010-1:1993+A2:1995 EMV: EN55011:1991+A:1997+A2:1996 EN50082-1:1992 Stromversorgung 100/120/200/230 VAC (autom. Umschaltung) Leistungsaufnahme max. 150 VA Abmessungen ca. 430 x 150 x 370 (B x H x T) (in mm) Gewicht ca. 13 kg Mitgeliefertes 1 Netzanschlussleitung Zubehör Leistungsmessgerät 3193 - Optionales Zubehör: 9600 AC/DC-Eingangseinschub 9603 Eingangsmodul 9601 AC-Eingangseinschub 9604 Druckereinheit 9602 AC/DC-Stromzangeneinschub 9605 Messeinschub für harmonische Analyse/ Flicker-Messung ASM GmbH Automation • Sensorik • Messtechnik Am Bleichbach 18-22 Telefon: 08123 / 986-0 email: [email protected] 85452 Moosinning Fax: 08123 / 986-500 Internet: www.asm-sensor.de © by ASM Moosinning 08/01 Schutzvermerk gemäß DIN34 beachten. HIOKI 3194 Leistungs- und Energiemessgerät für elektrische Motoren Eine Komplettlösung für Inverter- und Motorvermessung mit harmonischer Oberschwingungsanalyse • • • • Analyse der harmonischen Oberschwingungen bis zur 3000. Ordnung Analyse und Auswertung der Leistung von Inverter und Motoren Messung von Drehmoment und Drehzahl Ideal für die Integration der Messsysteme in den Produktionsablauf HIOKI 3194 Leistungs- und Energiemessgerät für elektrische Motoren Erweiterte Auswertung dank der Analysestation Ein "alles in einem" Messgerät - 3194 ist ein umfassendes Messsystem für die Vermessung der Leistung, Drehzahl, des Drehmomentes, des Konverter-Wirkungsgrades und der Harmonischen. n Komplette Auswertung dreiphasiger Inverter-Motoren Ein Drehmoment-Sensor (Dehnungsmessstreifen) wird mit der 9603-01 Signaleingangs-Baugruppe an den Kanal A angeschlossen. An den Kanal B wird dann der Ausgang eines Tachometers (Analogsignal oder Impulssignal) angeschlossen - somit kann die mechanische Bewegungsenergie über das gemessene Drehmoment und Drehzahl errechnet werden. Drehmoment-Sensor wird direkt über 9603-01 angeschlossen 3f3 Leiter Inverter Motor Lastseite n Mit direktem Anschluss oder mit Stromzangenanschluss können Sie kleinste bis ganz große Motorantriebe vermessen. Unterstützt wird das Vermessen von Kleinmotoren für Haushaltsgeräte bis zur Ausrüstung mit großen industriellen Motoren. Ebenfalls werden weitere verschiedene Anwendungen unterstützt, die die harmonische Analyse benötigen, wie z.B. Stromversorgungen oder die Stromqualitätsüberwachung. Primär V/A/W/PF harmonische Analyse Sekundär V/A/W/PF, Motorwirkungsgrad, harmonische Analyse n Anwendungsbeispiel: Messen des Lastwinkels von Synchronmotoren FFT-Analyse synchronisiert mit der Motordrehzahl (Umdrehungs-Impuls von einem Tachometer oder Analog-Tacho mit induzierter Spannung). n Phasenverschiebungen der Grundschwingung auf der Sekundärseite des Inverters können mit Bezug auf das Synchronisationssignal gemessen werden. Motor Tacho Drehzahlmesser Der mechanische Lastwinkel von einem elektrischen Motor, verursacht Lastseite durch das Drehmoment, wird zwischen Stator und Rotor in Bezug zu den Magnetpolen gemessen. Dies kann auch als elektrischer Phasenwinkel bezeichnet werden. (Bei der Messung wird der Phasenwinkel bei Leerlauf als Null angenommen). Stromversorgung n Integrierter Impulsteiler für Drehzahlmessung (Teilung bis zu 1/255) unterstützt auch Multiimpuls-Signale. Lastinduzierte Spannung Strommesser FFT Anmerkung: Diese Art von Messung kann bei synchronen Motoren verwendet werden, die sich synchron mit der Netzfrequenz drehen. Asynchrone Motoren können nicht mit dieser Messmethode vermessen werden. Wir beraten Sie gerne falls zusätzliche Maßnahmen bei induzierten Spannungen nötig sein sollten. Impulsteiler fest eingebaut Ausgang-Drehmomentzahl Anlagenkonfiguration Moment "OFF" Moment "ON" Referenzphase Veränderung des elektrischen Winkels zwischen den Magnetpolen des Stators und des Rotors von einem Motor unter Belastung 2 DAB-3194-D-02 Messung des elektrischen Winkels (Df) n Vektorenanzeige für die Harmonischen Der Phasenwinkel und der elektrische Winkel zwischen Spannung und Strom bezogen auf die Basisphase können als Vektorbild angezeigt werden. So sind die Verhältnisse zwischen den Phasen einfacher zu erfassen. ASM GmbH HIOKI 3194 Leistungs- und Energiemessgerät für elektrische Motoren Harmonische Oberschwingungs- Analyse n Eigenschaften n Frequenzbereiche Das Gerät eignet sich ideal zum Messen von Trägerfrequenzen auf der Sekundärseite des Inverters und ermöglicht eine mit der Drehzahl synchronisierte Analyse. 1) Genauigkeit der Analyse ist durch die Randfrequenzen eingeschränkt 2) Mit PLL-Synchronisierung wird im Frequenzbereich von 10 bis 35 Hz ein Anti-Aliasing-Filter mit 15 kHz, und im Frequenzbereich von 35 bis 44,5 Hz ein Anti-Aliasing-Filter mit 120 kHz verwendet. einphasige 2- und 3-Leiter, dreiphasige 3- und 4-Leiter Anzahl der Kanäle bis zu 3 Kanälen von Kanal 1 bis 6, abhängig vom programmierten Verdrahtungsmodell in 3194 Datenausgabe 3,5 "Diskette, RS-232C/GP-IB, Drucker Messbereich Grundfrequenz: 10 Hz bis 4,5 kHz Harmonische Oberschwingungs-Analyse Messmethode PLL oder externer Taktgeber A/D-Auflösung 12 bits Fenstertyp Rechteckig-Fenster mit Abstand zwischen den Fenstern Scheitelfaktor bis zu 2,5 (Spannung, Strom) PLL-Basis U, I oder externe Synchronisierung des vorgewählten Messkanals Externes Synchronisiersignal Eingang mit rückwertigem Signalanschluss am Hauptgerät 3194; Eingangspegel: 1 V bis 10 Veff (für Sinusschwingung); Teilerfunktion: 1/1 bis1/255 Messarten Effektivwert Spannung, Effektivwert Strom, Wirkleistung, Frequenz, U-Spitze, I-Spitze, Oberschwingungsarten harmonische Pegel, Harm. Prozentanteil und Phasenwinkel der harmonischen Schwingungen, Totalverzerrungsfaktor (THD-F, THD-R) Anzeigefunktionen Liste, Balkendiagramm, Vektor- und Schwingungsanzeigen Leitungskonvertierung D-Y + Y-D Spannungskonvertierung Sortierkriterien sortiert entsprechend nach absteigender Ordnung der Oberschwingungen Grundfrequenz Abtastrate Fensterbreite (Hz) PLL-Synchronisierungsbereiche Anschlussmethode Analysierte Ordnungszahl 10 - 17,5 Hz f x 8192 1 Schwing. 17,5 - 35 Hz f x 8192 1 Schwing. 3000 (£10 kHz) 35 - 70 Hz f x 8192 1 Schwing. 3000 (£100 kHz) 70 - 140 Hz f x 4096 2 Schwing. 1500 (£100 kHz) 140 - 280 Hz f x 2048 4 Schwing. 800 (£100 kHz) 280 - 560 Hz f x 1024 8 Schwing. 400 (£100 kHz) 560 - 1120 Hz f x 512 16 Schwing. 200 (£100 kHz) 1120 - 2240 Hz f x 256 32 Schwing. 100 (£100 kHz) 2240 - 4500 Hz f x 128 64 Schwing. 50 ( £100 kHz) ---- 50 x 8192 2 Schwing. 3000 (£100 kHz) Taktgeber 3000 (£10 kHz) fest Mittelwertberechnung Indexdurchschnitt mit Zeitkonstante von 1,5 s n Graphische Anzeige der Oberschwingungen n Auflistung der Oberschwingungen Die sekundären Grundkomponenten und das Trägerfrequenzniveau des Inverters können auf einen Blick erfasst werden. Spannung, Strom und Leistung werden analysiert und bewertet, Teilverhältnisse und Phasenwinkel numerisch angezeigt. Oberschwingungen bis zur 50 harmonischen Ordnung werden abnehmender Größe durch die Sortierfunktion angezeigt. Die Abschnitte mit großem harmonischen Bestandteil können leicht festgestellt werden. Kurvenformanzeige Anzeige von Spannungs- und Stromkurven. Effektivwerte und Spitzenwerte können gleichzeitig auf 3 Kanälen zusammen mit Spannungs- und Stromkurven angezeigt erden. (Gleichzeitige 3-kanalige Anzeige erfolgt nur bei 2-Phasen 3-Leiter- (3 Spannungen, 3 Ströme) und 3-Phasen 4-Leiter-Systemen. Sortieren der Anzeigewerte nach Maximalwerten n Externe Eingangsbaugruppe 9603-01 (optional) Für die Messung von Drehmoment, Drehzahl und Motorenleistung werden die analogen Signale für das Drehmoment und die Drehzahl (U/min) über die externe Eingangsbaugruppe 9603-01 angeschlossen. Ein Eingang für den Anschluss eines DMS Drehmomentsensors ist ebenfalls vorgesehen (kein externer Verstärker notwendig). • Konfigurationsbeispiel Drehmomentsensor (DMS) Kanalwahl (Drehmomentsensor oder DC) Drehmoment sensor Tachometer Kanal B (DC oder Impuls) • Verdrahtungsschema • Der DMS-Eingang hat einen Sense-Anschluss und wird deshalb durch Änderungen in der Kabellänge kaum beeinflusst. • Der Drehmoment-Eingang ist mit einer NullkorrekturFunktion ausgestattet. 9603-01 Stecker-Zuordnung DMS-Messaufnehmer ASM GmbH Kabel A: Eingang (+) B: Ausgang (-) C: Eingang (-) D: Ausgang (+) E: Schirmung F: Sense (+) G: Sense (-) DAB-3194-D-02 3 Externe Eingangsbaugruppe 9603-01 (optional) Technische Daten Anzahl der Eingangskanäle zwei Kanal A DMS-Aufnehmer oder DC SpannungsEingang (BNC) Kanal B Drehzahlimpulse oder DC SpannungsEingang Messbereich ±1000/ ±5000/ ±10000 V Maximale Eingangsspannung ±20 V Messgenauigkeit ± 0,1% v. d. Anzeige ± 0,1% v. Messber. (bei 23°C ±5°C, bis 80% rel. Feuchte) Spezifikation des Impuls-Eingangs DMS-Eingang spezieller Stecker (Kanal B, BNC-Stecker) Möglicher DMS-Sensor DMS-Messbrücke (Brückenwiderstand 350 W bis 1,5 kW Frequenzmessbereich 1 Hz bis 100 Hz Messbereich 1 mV/V; 1,5 mV/V; 2mV/V Maximale Eingangsspannung ±20 V Messgenauigkeit ± 0,1% v. d. Anzeige ± 0,065% v. Messber. Stecker PRC03-23A10-7F (Fabrikat Tajimi) Spezifikationen des DC-Spannungs-Eingangs (Kanal A/Kanal B, BNC Stecker) Eingangswiderstand (Messgenauigkeit hängt von der Messgenauigkeit des Hauptgerätes ab) Allgemeine Spezifikationen Temperaturkoeffizient ± 0,3% v. Messber./°C Analogausgang ± 0,5% v. Messber. (Ausgangs- und Messgenauigkeit: ± 0,2% v. Messber.) 200 kW ± 5% (differential) Spezifikation der Eingangseinheiten 9600 AC/DC Direkt-Eingangseinheiten Spannung Messbereich Strom 6/15/30/60/150/ 300/600 V/ 1 kV 9601 AC Direkt-Eingangseinheiten Leistung Spannung Strom Leistung 200.00/500.00 mA Hängt von der 60/150/300/600 V 200.00/500.00 mA Hängt von der Kombination der Kombination der 1.0000/2.0000/ 1 kV 1.0000/2.0000/ Spannungs- und Spannungs- und 5.0000/10.000/ 5.0000/10.000/ Strombereiche ab 20.000/50.000 A 20.000/50.000 A Strombereiche ab Max. Eingangswerte (55 Hz) 1000 Veff/1500 V Spitze 65 Aeff/100 A Spitze 600 Veff/850 V Spitze 65 Aeff/100 A Spitze 9602 AC/DC Stromzangen-Eingangseinheit Spannung Strom Leistung Messbereich 6/15/30/60/150/300/600 V 500 mA bis 500 A Hängt von der Kombination der Spannungs- und Strombereiche ab Max. Eingangswerte (55 Hz) 600 Veff/850 V Spitze Abhängig von der Stromzange 3194 Leistungs- und Energiemessgerät für elektrische Motoren (Hauptgerät) Messungen können nicht allein mit dem 3194 Leistungs- und Energiemessgerät durchgeführt werden. Sie benötigen zusätzliches Zubehör z.B.: 9600~9604, 9603-01. Falls Sie eine Erweiterung oder Umbestückung der Karten planen, lassen Sie dies über Ihren HIOKI Distributor erledigen (extra Kostenaufwand). Führen Sie Ihre Auswahl anhand der unten stehenden Tabelle durch. Kanal 1 2 3 4 5 Anmerkungen über die Auswahl der Eingangskarten 6 Muster B 1f2Leiter ( ) 1 f2Leiter ( ) 1 f2Leiter ( ) 1f2Leiter ( ) 1f2Leiter ( ) 1f2Leiter ( ) • 1f3Leiter/3f3Leiter ( x2) 1 f2Leiter ( ) 1f2Leiter ( ) 1f2Leiter ( ) 1f2Leiter ( ) Muster C 1f3Leiter/3f3Leiter ( x2) 1f3Leiter/3f3Leiter ( x2) 1f2Leiter ( ) 1f2Leiter ( ) Muster D 1f3Leiter/3f3Leiter ( x2) 1f3Leiter/3f3Leiter ( x2) 1 f3Leiter/3f3Leiter ( x2) Muster A • Muster E 3f3Leiter (3V3A) / 3 f4Leiter ( x3) Muster F 3f3Leiter (3V3A) / 3 f4Leiter ( x3) Muster G 3f3Leiter (3V3A) / 3 f4Leiter ( x3) • 1f2Leiter ( ) 1f2Leiter ( ) 1f2Leiter ( ) • 1f3Leiter/3f3Leiter ( x2) 1f2Leiter ( ) 3f3Leiter (3V3A) / 3f4Leiter ( x3) n Zubehör (Einbau nur durch den Hersteller) Für eine bestimmte Messung immer die gleiche Eingangskarte benutzen. Messeingänge werden in der Reihenfolge angebracht, die mit Kanal 1 beginnen. Bestückungslücken werden mit einer Leerplatte vor dem Versand geschlossen. Nur eine Messeinheit kann für 9603-01 und 9604 installiert werden. Mit dem 9602 verwenden Sie die als Zubehör erhältliche Stromzange. ( ): 9600, 9601 und 9602 können gewählt werden n Zubehör - Optionen (zum Zeitpunkt des Auftrags mitbestellen!) 9600 AC/DC Direkt-Eingangseinheit 9601 AC Direkt-Eingangseinheit 9602* AC/DC Stromzangen-Eingangseinheit 9603-01 Externe Eingangsbaugruppe 9604 Drucker * Spannungskabel nicht mitgeliefert Wenden Sie sich an Ihren Distributor, wenn Sie diese Kabel mitbenutzen möchten 9270** 9271** 9272** 9277 9278 9279** 9290** 9232 ** keine CE-Markierung ASM Automation • Sensorik • Messtechnik GmbH Am Bleichbach 18-22 Stromzange (AC 20 A) Stromzange (AC 200 A) Stromzange (AC 20/200 A) Universale CT Stromzange (AC/DC 20 A) Universale CT Stromzange (AC/DC 200 A) Universale CT Stromzange (AC/DC 500 A) Stromzangenadapter (AC 1500 A CT 10 : 1) Aufzeichnungspapier (10 m, 10 Rollen, für 9604) Distributor 85452 Moosinning Telefon: 08123 / 986-0 Telefax: 08123 / 986-500 email: [email protected] Internet: www.asm-sensor.de © by ASM Moosinning 07/02 Änderungen und Irrtümer vorbehalten. 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