Messung der Kriterien für die Bestimmung von Oberschwingungen
Geräteauswahl
Zu den herkömmlichen Überwachungs- und Messverfahren gehören:
- Überwachung mit Oszilloskop
Ein erster Hinweis für die Verzerrung einer Sinusschwingung kann dadurch erzielt werden, dass mit Hilfe eines Oszilloskops Strom oder Spannung betrachtet werden.
Die Grundschwingung signalisiert das Vorhandensein von Oberschwingungen eindeutig, wenn sie von der Sinusform abweicht. In diesem Fall sollten Strom- und Spannungsspitzen untersucht werden.
Beachten Sie jedoch, dass dieses Verfahren keine exakte Quantifizierung der Oberschwingungsanteile bietet.
- Analoge Spektralanalysatoren
Die Spektralanalysatoren bestehen aus Bandpassfiltern, gekoppelt mit einem Effektivwert-Voltmeter. Sie bieten eine mittelmäßige Leistungsfähigkeit und liefern keine Informationen über Phasenverschiebungen.
Nur die neuesten digitalen Analysatoren können die Werte aller genannten Anzeichen für die Größe der Oberschwingungen hinreichend genau bestimmen.
Funktionen digitaler Analysatoren
Die Mikroprozessoren in digitalen Analysatoren haben folgende Funktionen:
- Berechnen der Werte der Oberschwingungen (Leistungsfaktor, Scheitelfaktor, Verzerrungsleistung, THD);
- Ausführen verschiedener ergänzenden Funktionen (Korrekturen, statistische Erfassung, Messwertverwaltung, Anzeige, Kommunikation usw.);
- Bei Mehrkanalanalysatoren: Liefern der gleichzeitigen Spektralzerlegung der Ströme und Spannungen nahezu in Echtzeit.
Analysatorbetrieb und Datenverarbeitung
Die analogen Signale werden in eine Reihe von numerischen Werten konvertiert.
Mit Hilfe dieser Daten berechnet ein Algorithmus durch Ausführung der schnellen Fourier-Transformation die Amplituden und Phasen der Oberschwingungen über eine große Anzahl von Zeitfenstern.
Die meisten digitalen Analysatoren messen Oberschwingungen bis zur 20. oder 25. Ordnung, wenn sie die gesamte harmonische Verzerrung (THD) berechnen.
Die Verarbeitung der mit Hilfe der schnellen Fourier-Transformation (Glättung, Klassifizierung, Statistik) berechneten aufeinanderfolgenden Werte kann einerseits direkt durch das Messgerät oder aber durch eine externe Auswertesoftware erfolgen.
