Mae mesuryddion trydan yn gyffredin, ond ydych chi erioed wedi meddwl sut mae'r "offer safonol" a ddefnyddir i'w graddnodi yn cael ei "wirio"? Yn enwedig wrth i orsafoedd gwefru lefel megawat newydd gael eu mabwysiadu'n eang ar gyfer cerbydau ynni newydd, sut y gellir cyflawni graddnodi pŵer llawn o fesurydd trydan, gan ddefnyddio 1000 cilowat yr awr?
A yw graddnodi mesuryddion trydan bob amser yn seiliedig ar y llwyth gwirioneddol? Ym maes mesuryddion trydan, rydym yn defnyddio technoleg "llwyth rhithwir" yn glyfar i ddatrys y broblem hon.
A yw pob graddnodi mesurydd trydan yn cael ei berfformio gyda llwyth go iawn?
Casgliad: Ddim o reidrwydd.
Er mewn egwyddor, gyrru llwyth go iawn gyda'r mesurydd trydan yw'r dull profi mwyaf greddfol, yn ymarferol, yn enwedig mewn senarios â gofynion foltedd uchel, cerrynt uchel, neu gywirdeb uchel, y "dull llwyth rhithwir" yw'r dull prif ffrwd.
Ar gyfer mesurydd trydan pentwr gwefru fflach megawat UBS Electronics (1000V / 1000A) a grybwyllir uchod, os perfformir graddnodi llwyth go iawn:
- Pŵer: P=U*I=1000V*1000A=1,000,000W=1MW
-
Defnydd o ynni: Mae rhedeg ar lwyth llawn am 1 awr yn wir yn defnyddio 1000 kWh o drydan ac mae angen system oeri fawr.
Mae hyn yn hynod aneconomaidd ac yn anodd ei weithredu mewn graddnodi labordy neu faes. Felly, ar gyfer mesuryddion pŵer AC a DC, y "dull dilysu llwyth rhithwir" (a elwir hefyd yn "dull mesurydd safonol" neu "dull cyflenwad pŵer") yw'r dull craidd o ddatrys problem dilysu pŵer uchel.
Prawf Llwyth Go Iawn yn erbyn Prawf Llwyth Rhithwir: Beth yw'r gwahaniaethau?
Gellir cymharu'r ddau ddull â "phwyso'ch hun":
- Prawf Llwyth Go Iawn: Mae hyn yn cyfateb i ddefnyddio pwysau safonol o bwysau hysbys (y llwyth corfforol gwirioneddol) i bwyso ar y raddfa (mesurydd trydan) i weld a yw'r raddfa'n gywir.
- Prawf Llwyth Rhithwir: Mae hyn yn cyfateb i efelychu signal llwyth "ffug" trwy gylchedwaith, gan ddweud wrth y mesurydd trydan bod "trydan yn cael ei ddefnyddio ar hyn o bryd," ond mewn gwirionedd, nid yw llawer o drydan yn cael ei ddefnyddio.
Dull Gwirio Llwyth Gwirioneddol
Mae'r dull hwn yn defnyddio cydrannau ffisegol gwirioneddol (fel gwrthyddion, anwythyddion, a chynwysorau) fel y llwyth:
1. Egwyddor: Mae mesurydd ynni safonol a'r mesurydd ynni dan brawf wedi'u cysylltu mewn cyfres yn yr un cylched llwyth gwirioneddol, gan ganiatáu iddynt weithredu o dan yr un foltedd a cherrynt. Yna caiff y gwahaniaethau yn eu darlleniadau eu cymharu.
2. Senarios Cymhwysiad: Fe'i defnyddir yn bennaf ar gyfer -gwirio'r safle, profi mesuryddion ynni math anwytho hŷn, neu mewn labordai bach sydd â diffyg cyflenwad pŵer rhaglenadwy manwl uchel.
Dull Gwirio Llwyth Rhithwir
Dyma'r dull prif ffrwd ar gyfer dilysu mesuryddion trydan modern, yn enwedig ar gyfer mesuryddion trydan electronig a DC:
1. Egwyddor: Gan ddefnyddio ffynhonnell pŵer rhaglenadwy, darperir foltedd a cherrynt yn annibynnol. Mae'r dolenni foltedd a cherrynt ar wahân yn gorfforol (mae gan y ddolen foltedd gerrynt isel iawn, ac mae gan y ddolen gyfredol foltedd isel iawn). Mae cylchedau electronig manwl gywir yn efelychu amodau gweithredu amrywiol sy'n ofynnol ar gyfer gweithrediad arferol y mesurydd trydan (fel gwahanol ffactorau pŵer a chymarebau cyfredol gwahanol).
2. Senarios Cymhwysiad: Mae bron pob un o'r labordai yn ddilysu perfformiad yn llawn, yn archwilio'r ffatri ac yn fanwl gywir ar raddnodi'r safle.
Cymhariaeth fanwl-o fanteision ac anfanteision y ddau ddull dilysu
Er mwyn cael cymhariaeth glir, lluniwyd y tabl canlynol:
| Dimensiwn Cymhariaeth | Go iawn-Dull Calibro Llwyth | Rhith-Dull Calibro Llwyth |
|---|---|---|
| Defnydd o Ynni | Hynod o uchel. Mae angen trosi ynni trydanol yn ynni thermol neu fecanyddol, sy'n ynni-ddwys ac yn achosi cynhyrchu gwres difrifol. | Hynod o isel. Dim ond yn defnyddio pŵer bach y ddyfais ei hun, yn ynni-effeithlon ac yn eco-gyfeillgar. |
| Maint Offer | Swmpus a thrwm. Mae cerrynt uchel yn gofyn am fanc llwyth enfawr (yn debyg i ffwrnais drydan enfawr). | Compact ac ysgafn. Wedi'i gyfansoddi'n bennaf o gydrannau electronig, yn hawdd eu gwneud yn ffurf gludadwy. |
| Prawf Cywirdeb | Cymharol isel. Effeithir yn fawr gan heneiddio cydran llwyth a drifft tymheredd, yn anodd ei addasu. | Hynod o uchel. Cywirdeb cyraeddadwy o 0.05% neu uwch gyda llinoledd da. |
| Cwmpas Ystod | Cyfyngedig. Anodd efelychu cerrynt bach yn gywir (ee cerrynt cychwynol) neu orlwythiadau eithafol. | Amrediad-lawn. Yn hawdd mae'n cwmpasu'r ystod gyfan o gerrynt cychwynnol (0.4% Ib) i uchafswm cerrynt. |
| Diogelwch | Cymharol isel. Risg uchel o wresogi a chylchedau byr o dan gerrynt uchel, gan achosi peryglon diogelwch. | Cymharol uchel. Cylchedau rheoli a phŵer ynysig gyda mecanweithiau amddiffyn cyflawn. |
Egluro Manteision Craidd:
Pam mae'r dull llwyth rhithwir yn fwy cywir?
Yn y dull llwyth go iawn, os oes gan y coil presennol wrthwynebiad, bydd gostyngiad foltedd yn digwydd, gan achosi newid yn y foltedd ar draws y coil foltedd, a thrwy hynny gyflwyno "gwallau ychwanegol." Yn y dull llwyth rhithwir, mae'r dolenni foltedd a chyfredol yn annibynnol ac nid ydynt yn ymyrryd â'i gilydd, felly nid oes gwall ychwanegol o'r fath, ac mae'r canlyniadau mesur yn agosach at y gwir werth damcaniaethol.
Pam gall y dull llwyth rhithwir fesur lefel pŵer megawat?
Mae'r ddyfais graddnodi llwyth rhithwir (ffynhonnell safonol) yn fewnol yn defnyddio transistorau pŵer uchel neu fodiwlau IGBT i wrthdroi pŵer DC i'r tonffurf AC gofynnol, neu i berfformio rheolaeth DC fanwl gywir. Yn wahanol i'r dull llwyth go iawn, nid oes angen iddo wasgaru 1MW o ynni trydanol fel gwres; yn lle hynny, trwy reoli dolen gaeedig, gall efelychu nodweddion trydanol 1MW gyda dim ond ychydig bach o ynni trydanol.
Crynodeb
Gan ddychwelyd at y cwestiwn cychwynnol: A yw'r holl wiriadau mesurydd trydan yn seiliedig ar y llwyth gwirioneddol?
Nac ydy. Heblaw am wiriadau syml penodol ar-safle neu brofion ar fesuryddion hŷn, mae mesuryddion trydan modern (yn arbennig -foltedd uchel, -mesuryddion uwch-wefru DC cyfredol) bron i 100% yn defnyddio'r dull dilysu llwyth rhithwir.
Er bod y dull llwyth gwirioneddol yn "realistig", mae'n cael ei gyfyngu gan y defnydd o ynni, maint a chywirdeb, ac mae wedi'i ddileu'n raddol neu fe'i defnyddir yn unig fel dull ategol.
Mae'r dull llwyth rhithwir yn defnyddio technoleg electronig uwch i gyflawni "injan fach yn tynnu llwyth mawr," gan sicrhau cywirdeb safonau metrolegol cenedlaethol wrth ddatrys problem defnydd ynni megawat-gwiriad pentwr gwefru lefel.
Y tro nesaf y byddwch yn gweld y mesurydd trydan bach hwnnw ar orsaf wefru, gwyddoch fod "prawf straen eithafol" y tu ôl iddo sy'n efelychu'r holl amodau gweithredu gan ddefnyddio offer electronig technoleg uchel.