Vinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo SliderVinaora Nivo Slider

Fluke 438-II - Анализатор качества электроэнергии и работы электродвигателей

Общие сведения

438-II является идеальным портативным измерительным прибором для анализа работы электродвигателей. Он упрощает выполнение работ по обнаружению, прогнозированию, предотвращению и устранению проблем качества электроэнергии в трехфазных и однофазных электрораспределительных системах, предоставляя техническим специалистам информацию о механических и электрических параметрах, необходимую для эффективной оценки работы электродвигателя.


  • Измерение основных параметров электродвигателей прямого пуска, включая крутящий момент, частоту вращения, механическую мощность и КПД электродвигателя
  • Выполнение динамического анализа работы электродвигателя с помощью графика зависимости коэффициента снижения мощности электродвигателя от нагрузки в соответствии с руководством NEMA/IEC
  • Вычисление механической мощности и КПД без использования механических датчиков, простым подключением к вводным контактам
  • Измерение параметров электрической мощности, таких как напряжение, сила тока, мощность, полная мощность, коэффициент мощности, гармонические искажения и дисбаланс для определения влияющих на КПД характеристик электродвигателя
  • Определение проблем качества электроэнергии, таких как провалы, кратковременные перенапряжения, переходные процессы, гармоники и дисбаланс
  • Технология обработки данных PowerWave фиксирует быстро меняющиеся среднеквадратичные значения, отображает средние значения за полупериод и формы сигнала для описания динамики процессов в электрической системе (пуск генератора, переключение ИБП и т.п.)
  • Функция фиксации формы сигнала регистрирует 100/120 циклов (50/60 Гц) каждого обнаруженного события во всех режимах без предварительной настройки
  • Автоматическая фиксация переходных процессов регистрирует данные о форме сигналов с частотой 200 тысяч выборок в секунду одновременно на всех фазах до 6 кВ
  • Совместимость с Fluke Connect®* — Просмотр данных на приборе через мобильное приложение Fluke Connect, а также с помощью ПО PowerLog 430-II на настольном ПК
  • Категория безопасности для промышленного применения 600 В CAT IV/1000 В CAT III для использования на технологическом входе и выходе

Функции измерения механических характеристик с помощью Fluke 438-II


Крутящий момент электродвигателя
Вычисляется величина вращающего усилия (отображаемая в фунто-футах или Нм), развиваемого электродвигателем и передаваемого на приводимую в движение механическую нагрузку. Крутящий момент электродвигателя является важнейшей переменной, характеризующей мгновенные механические характеристики вращающегося оборудования, приводимого в движение электродвигателями.


Частота вращения электродвигателя
Предоставляется значение мгновенной скорости вращения вала электродвигателя. Комбинация значений крутящего момента и частоты вращения электродвигателя отображает мгновенное состояние механического вращающегося оборудования, приводимого в движение электродвигателями.


Механическая нагрузка электродвигателя
Измерение развиваемой электродвигателями действительной механической мощности (отображаемой в л. с. или кВт) и непосредственная связь с условиями возникновения перегрузки не только по величине тока через электродвигатель.


КПД электродвигателя
Отображается КПД каждого электродвигателя в составе механизма, на линии сборки, предприятии и/или на каком-либо другом объекте, где происходит преобразование электрической энергии в полезную механическую работу. Правильно складывая КПД группы электродвигателей, можно оценить их общий (агрегированный) КПД. Сравнение ожидаемых значений КПД электродвигателей при наблюдаемых условиях эксплуатации может помочь оценить потери, связанные с недостаточной энергетической эффективностью электродвигателя.


Как это работает
Использование фирменных алгоритмов и данные о форме тока и напряжения в трехфазной сети позволяют анализатору качества электроэнергии и работы электродвигателей Fluke 438-II рассчитывать крутящий момент электродвигателя, частоту вращения, нагрузку и КПД и обновлять значения каждую секунду. Основой измерений служат данные об электромагнитном поле в воздушном зазоре электродвигателя, получаемые измерением характеристик формы напряжения и тока. Использование механических датчиков и проверка электродвигателя без нагрузки с установкой датчиков внутри не требуются, что позволяет быстрее, чем когда-либо, проводить анализ общей эффективности электродвигателя.

Функции

Ключевые особенности


438-II является идеальным портативным измерительным прибором для анализа работы электродвигателей. Он упрощает выполнение работ по обнаружению, прогнозированию, предотвращению и устранению проблем качества электроэнергии в трехфазных и однофазных электрораспределительных системах, предоставляя техническим специалистам информацию о механических и электрических параметрах, необходимую для эффективной оценки работы электродвигателя.


  • Измерение основных параметров электродвигателей прямого пуска и двигателей с частотно-регулируемыми приводами, включая крутящий момент, частоту вращения, механическую мощность и КПД электродвигателя
  • Выполнение динамического анализа работы электродвигателя с помощью графика зависимости коэффициента снижения мощности электродвигателя от нагрузки в соответствии с руководством NEMA/IEC
  • Вычисление механической мощности и КПД без использования механических датчиков, простым подключением к вводным контактам
  • Измерение параметров электрической мощности, таких как: напряжение, сила тока, мощность, полная мощность, коэффициент мощности, гармонические искажения и дисбаланс для определения влияющих на КПД характеристик электродвигателя
  • Определение проблем качества электроэнергии, таких как: провалы, кратковременные перенапряжения, переходные процессы, гармоники и дисбаланс
  • Технология обработки данных PowerWave фиксирует быстро меняющиеся среднеквадратичные значения, отображает средние значения за полупериод и формы сигнала для описания динамики процессов в электрической системе (пуск генератора, переключение ИБП и т. п.)
  • Функция фиксации формы сигнала регистрирует 100/120 циклов (50/60 Гц) каждого обнаруженного события во всех режимах без предварительной настройки
  • Автоматическая фиксация переходных процессов регистрирует данные о форме сигналов с частотой 200 тысяч выборок в секунду одновременно на всех фазах до 6 кВ
  • Совместимость с Fluke Connect®* — просмотр данных на приборе через мобильное приложение Fluke Connect, а также с помощью ПО PowerLog 430-II на настольном ПК
  • Категория безопасности для промышленного применения 600 В CAT IV/1000 В CAT III для использования на технологическом входе и выходе

Функции измерения механических характеристик с помощью Fluke 438-II


Крутящий момент электродвигателя
Вычисляется величина вращающего усилия (отображаемая в фунто-футах или Нм), развиваемого электродвигателем и передаваемого на приводимую в движение механическую нагрузку. Крутящий момент электродвигателя является важнейшей переменной, характеризующей мгновенные механические характеристики вращающегося оборудования, приводимого в движение электродвигателями.


Частота вращения электродвигателя
Предоставляется значение мгновенной скорости вращения вала электродвигателя. Комбинация значений крутящего момента и частоты вращения электродвигателя отображает мгновенное состояние механического вращающегося оборудования, приводимого в движение электродвигателями.


Механическая нагрузка электродвигателя
Измерение развиваемой электродвигателями действительной механической мощности (отображаемой в л. с. или кВт) и непосредственная связь с условиями возникновения перегрузки не только по величине тока через электродвигатель.


КПД электродвигателя
Отображается КПД каждого электродвигателя в составе механизма, на линии сборки, предприятии и/или на каком-либо другом объекте, где происходит преобразование электрической энергии в полезную механическую работу. Правильно складывая КПД группы электродвигателей, можно оценить их общий (агрегированный) КПД. Сравнение ожидаемых значений КПД электродвигателей при наблюдаемых условиях эксплуатации может помочь оценить потери, связанные с недостаточной энергетической эффективностью электродвигателя.


Как это работает
Использование фирменных алгоритмов и данных о форме тока и напряжения в трехфазной сети позволяют анализатору качества электроэнергии и работы электродвигателей Fluke 438-II рассчитывать крутящий момент электродвигателя, частоту вращения, нагрузку и КПД, а также обновлять значения каждую секунду. Основой измерений служат данные об электромагнитном поле в воздушном зазоре электродвигателя, получаемые измерением характеристик формы напряжения и тока. Использование механических датчиков и проверка электродвигателя без нагрузки с установкой датчиков внутри не требуются, что позволяет быстрее, чем когда-либо, проводить анализ общей эффективности электродвигателя.


Типы двигателей
Прибор Fluke 438-II способен анализировать параметры двигателей с прямым пуском и двигателей, подключенных через частотно-регулируемые приводы (ЧРП). Необходимо, чтобы ЧРП представлял собой систему с управлением по вольт-частотной характеристике (преобразователь напряжения) в диапазоне частот от 40 до 70 Гц и несущей частотой от 2,5 кГц до 20 кГц.


Анализ работы электродвигателя

Fluke 438-II позволяет осуществлять комплексную оценку электрических параметров. До начала анализа работы электродвигателя рекомендуется выполнить измерения качества электроэнергии на основной линии электроснабжения для оценки уровня гармоник и дисбаланса на вводе из сети электроснабжения, поскольку значения этих двух параметров могут оказывать значительное отрицательное влияние на эффективность работы электродвигателя. В режиме анализа характеристик электродвигателя результаты измерений электрических, механических характеристик и снижения КПД учитываются совместно (в соответствии с рекомендациями NEMA). На легко воспринимаемой четырехуровневой шкале серьезности с помощью цвета отображается эффективность работы электродвигателя в соответствии с рекомендуемыми уровнями электрических параметров, включая номинальную мощность, коэффициент мощности, дисбаланс и уровень гармоник.

Motor Analyzer Electrical

Отображается мгновенное значение выходной механической мощности вместе со значениями крутящего момента и частоты вращения электродвигателя. Мгновенное значение выходной механической мощности постоянно сравнивается со значением электрической мощности для отображения величины КПД в реальном масштабе времени. Эта функция позволяет легко измерять эффективность работы механизма в каждом рабочем цикле.

Motor Analyzer Mechanical

Отображение снижения эффективности по критериям NEMA обновляется при изменении нагрузки и электрических характеристик, а каждое новое измеренное значение отображается на графике отклонения знаком «+». На этом примере можно увидеть, что характеристики работы электродвигателя находятся в допустимых пределах, но приближаются к величине сервис-фактора. Это свидетельствует о возможной необходимости повысить качество электроэнергии, выполнить техническое обслуживание или иную регулировку для улучшения рабочих характеристик. Частое проведение таких проверок на протяжении определенного времени позволяет получить известные эталонные значения и выявлять тенденции изменения рабочих характеристик — это способствует принятию взвешенных решений о расходах на техническое обслуживание.

Motor NEMA Derating

*В некоторых странах отдельные модели недоступны. Проверьте у местного представителя компании Fluke.

Характеристики
Измеряемые параметры двигателей
Тип двигателя 3-фазный асинхронный (индукционный)
Источник питания Частотно-регулируемый привод
Диапазон регулируемых частот от 40 Гц до 70 Гц
Отклонение (повышение/понижение) напряжения от номинальной прямой V/f (%) от −15% до +15%
Диапазон несущих частот от 2,5 до 20 кГц
Частотно-регулируемые приводы, совместимые с анализатором 438-II
Тип преобразователя Только с вольт-частотным управлением (управление напряжением)*
Метод управления Вольт-частотное управление, векторное управление с разомкнутым контуром, с замкнутым контуром, управление с датчиками обратной связи.
Частота от 40 до 70 Гц
* Приводы с преобразователями напряжения являются самыми распространенными. Другой тип приводов — с преобразователями тока — применяется для более мощного оборудования.
Частотно-регулируемые приводы, НЕ совместимые с анализатором 438-II
Тип преобразователя Преобразователь тока
Типы двигателей Синхронный (постоянного тока, шаговый, с постоянными магнитами и пр.)
Частота напряжения питания двигателя < 40 и > 70 Гц
Механические характеристики
Измерения механических характеристик можно выполнять на электродвигателях прямого пуска с 3-проводным подключением.
Диапазон Разрешение Погрешность Предел по умолчанию
Измеряемый параметр электродвигателя
Механическая мощность электродвигателя от 0,7 кВт до 746 кВт от 1 л. с. до 1000 л. с. 0,1 кВт 0,1 л. с. ± 3% ="1" ± 3% ="1" 100 % = номинальная мощность 100 % = номинальная мощность
Крутящий момент от 0 до 10 000 Нм от 0 до 10 000 фунто-футов 0,1 Нм 0,1 фунто-фута ± 5% ="1" ± 5% ="1" 100 % = номинальный крутящий момент 100 % = номинальный крутящий момент
Частота вращения От 0 до 3600 об/мин 1 об/мин ± 3% ="1" 100% = номинальная частота вращения
КПД от 0 до 100% 0,10% ± 3% ="1" Нет данных
Дисбаланс (NEMA) от 0 до 100% 0,10% ± 0,15% 5 %
Коэффициент гармоник* напряжения (NEMA) от 0 до 0,20 ± 1,5% 0,15
Коэффициент снижения* мощности из-за дисбаланса от 0,7 до 1,0 отображается Нет данных
Коэффициент снижения* мощности из-за гармоник от 0,7 до 1,0 отображается Нет данных
Суммарный коэффициент снижения* мощности NEMA от 0,5 до 1,0 отображается Нет данных
* Коэффициенты снижения мощности не применимы к двигателям, подключенным через частотно-регулируемые приводы.
Примечания: Поддерживает типы электродвигателей NEMA A, B, C, D и E, а также типы IEC H и N. Номинальный крутящий момент рассчитывается на основе значений номинальной мощности и номинальной скорости. Частота обновления значений параметров электродвигателя — 1 раз в секунду. Продолжительность наблюдения тенденции по умолчанию составляет 1 неделю.
="1"Если в качестве типа электродвигателя выбран "Другой", следует добавить к значению погрешности ошибку 5 % Характеристика является истинной для мощности электродвигателя > 30 % от номинальной мощности Характеристика является истинной при стабильной рабочей температуре. Запустите электродвигатель при полной нагрузке на 1 час как минимум (2-3 часа, если мощность двигателя составляет 50 л. с. и выше), чтобы получить стабильную температуру
Электрические характеристики
Модель Диапазон измерений Разрешение Погрешность
Напряжение
Среднеквадратичное значение (переменное+постоянное) 435-II 1...1000 В — между фазой и нейтралью 0,01 В ± 0,1% от номинального напряжения****
Пиковое напряжение 1...1400 В пикового напряжения 1 В 5% от номинального напряжения
Форм-фактор напряжения (CF) 1,0 > 2,8 0,01 ± 5%
В(ср.кв.знач.)½ 435-II 0,1 В ± 0,2% от номинального напряжения
Vfund (основное напряжение) 435-II 0,1 В ± 0,1% от номинального напряжения
Сила тока (погрешность без погрешности клещей)
Амперы (переменный+постоянный ток) i430-Flex 1x 5...6000 A 1 А 0,5% ± 5 отсчетов
i430-Flex 10x 0,5...600 A 0,1 А 0,5% ± 5 отсчетов
1 мВ/А 1x 5...2000 A 1 А 0,5% ± 5 отсчетов
1 мВ/А 10x 0,5...200 A (только переменный ток) 0,1 А 0,5% ± 5 отсчетов
А (пиковое значение) i430-Flex 8400 A (пиковый ток) 1 А (ср.кв.знач.) ± 5%
1 мВ/А 5500 A (пиковое значение) 1 А (ср.кв.знач.) ± 5%
Форм-фактор тока (CF) 1...10 0,01 ± 5%
А(ср.кв.знач.)½ i430-Flex 1x от 5 A до 6000 A 1 А ± 1% ± 10 отсчетов
i430-Flex 10x 0,5...600 A 0,1 А ± 1% ± 10 отсчетов
1 мВ/А 1x от 5 A до 2000 A 1 А ± 1% ± 10 отсчетов
1 мВ/А 10x 0,5...200 A (только переменный ток) 0,1 А ± 1% ± 10 отсчетов
Afund (ток основной частоты) i430-Flex 1x 5...6000 A 1 А 0,5% ± 5 отсчетов
i430-Flex 10x 0,5...600 A 0,1 А 0,5% ± 5 отсчетов
1 мВ/А 1x 5...2000 A 1 А 0,5% ± 5 отсчетов
1 мВ/А 10x 0,5...200 A (только переменный ток) 0,1 А 0,5% ± 5 отсчетов
Герц
Гц Fluke 435 при 50 Гц номинально 42 500...57 500 Гц 0,001 Гц ± 0,01 Гц
Fluke 435 при 60 Гц номинально от 51 000 Гц до 69 000 Гц 0,001 Гц ± 0,01 Гц
Мощность
Ватты (ВА, ВАр) i430-Flex макс. 6000 МВт 0,1 Вт...1 МВт ± 1% ± 10 отсчетов
1 мВ/А макс. 2000 МВт 0,1 Вт...1 МВт ± 1% ± 10 отсчетов
Коэффициент мощности (Cos j/DPF) 0...1 0,001 ± 0,1% при номинальных условиях нагрузки
Энергия
кВт-ч (кВА-ч, кВАр-ч) i430-Flex 10x Зависит от номинала клещей и напряжения ± 1% ± 10 отсчетов
Потери энергии i430-Flex 10x Зависит от номинала клещей и напряжения ± 1% ± 10 отсчетов, за исключением погрешности сопротивления линии
Гармоники
Порядок гармонической составляющей (n) Постоянный ток, группировка с 1 по 50: Группы гармоник в соответствии со стандартом IEC 61000-4-7
Порядок интергармоники (n) ОТКЛ, группировка с 1 по 50: Подгруппы гармоник и интергармоник в соответствии со стандартом IEC 61000-4-7
Вольты %f 0,0–100% 0,1% ± 0,1% ± n x 0,1%
%r 0,0–100% 0,1% ± 0,1% ± n x 0,4%
Абсолютное значение 0,0...1000 В 0,1 В ±5% *
THD (Коэффициент нелинейных искажений) 0,0–100% 0,1% ± 2,5%
Амперы %f 0,0–100% 0,1% ± 0,1% ± n x 0,1%
%r 0,0–100% 0,1% ± 0,1% ± n x 0,4%
Абсолютное значение 0,0–600 A 0,1 А 5% ± 5 отсчетов
THD (Коэффициент нелинейных искажений) 0,0–100% 0,1% ± 2,5%
Ватты % f или % r 0,0–100% 0,1% ±n x 2%
Абсолютное значение Зависит от номинала клещей и напряжения ± 5% ±n x 2 % ±10 отсчетов
THD (Коэффициент нелинейных искажений) 0,0–100% 0,1% ± 5%
Сдвиг фаз От –360° до +0° ±n x 1°
Фликер
Plt, Pst, Pst (1 мин.) Pinst 0,00...20,00 0,01 ± 5%
Дисбаланс
Вольты % 0,0-20,0 % 0,1% ± 0,1%
Амперы % 0,0-20,0 % 0,1% ±1%
Сигналы управления в сети
Пороговые уровни Пороговые и предельные значения, а также длительность сигнала программируются для двух частот сигнала
Частота сигнала 60...3000 Гц 0,1 Гц
Относительное напряжение (%) от 0 до 100% 0,10% ± 0,4%
Абсолютное напряжение, усредненное за 3 с (В 3s) от 0,0 В до 1000 В 0,1 В ± 5% от номинального напряжения
Общие характеристики
Корпус Прочный удароустойчивый корпус со встроенным защитным футляром IP51 брызго- и пылеустойчив согласно стандарту IEC60529 при использовании на наклонной подставке Защита от ударов и вибрации Удар 30 g, вибрация: синусоида 3 g, случайно 0,03 g 2 /Гц в соответствии с MIL-PRF-28800F класса 2
Дисплей Яркость: 200 кд/м 2 обычно с использованием сетевого адаптера, 90 кд/м 2 обычно с использованием батарейного источника питания Размер: 127 мм x 88 мм (153 мм/6,0 дюймов по диагонали) Разрешение ЖК-дисплея: 320 × 240 пикселей Регулировка контрастности и яркости: регулируется пользователем, с компенсацией температуры
Память Карта SD 8 ГБ (совместима со стандартом SDHC, отформатирована в системе FAT32), до 32 ГБ дополнительно. Защита экрана и несколько модулей памяти для хранения данных, в том числе записей (в зависимости от размера памяти).
Часы реального времени Метка даты и времени в режимах анализа тенденций Trend mode, отображения переходных процессов Transient, мониторинга системы Monitor и регистрации событий
Условия эксплуатации
Диапазон рабочих температур от 0 до +40 °C; от +40 до +50 °C без батареи
Температура хранения от –20 до +60 °C
Влажность +10 °C ~ +30 °C: 95% относительной влажности без конденсации +30 °C ~ +40 °C: 75% относительной влажности без конденсации +40 °C ~ +50 °C: 45% относительной влажности без конденсации
Максимальная высота над уровнем моря До 2000 м (6666 фт) для CAT IV 600 В, CAT III 1000 В. До 3000 м (10 000 фт) для CAT III 600 В, CAT II 1000 В. Максимальная высота хранения 12 км (40 000 фт)
Электромагнитная совместимость (ЭМС) Соответствует ГОСТ Р 51522.1-2011 (МЭК 61326-1:2005) по излучению и устойчивости к радиопомехам
Интерфейсы мини-USB-B, изолированный USB-порт для ПК, разъем для подключения карты SD за батареей инструмента
Гарантия Три года (комплектующие и работа) на основной прибор, один год на дополнительные принадлежности

* ± 5%, если ≥ 1 % от номинального напряжения; ± 0,05% от номинального напряжения, если < 1% от номинального напряжения
** Номинальная частота 50/60 Гц согласно IEC 61000-4-30
*** Измерения 400 Гц не поддерживаются для фликкер-шума, сигналов сети и режима монитора. ****для номинального напряжения 50–500 В.

Модели и принадлежности

Fluke-438-II


В комплект поставки трехфазного анализатора качества электроэнергии и работы электродвигателей входит:


  • Комплект измерительных проводов
  • Тонкие гибкие токоизмерительные датчики i430 (4 шт.)
  • Батарея
  • Сетевой адаптер
  • Сочетание карт WiFi/SD
  • Мягкий футляр для переноски
  • CD-ROM с программным обеспечением PowerLog 430-II и пользовательской документацией

Fluke-438-II/Basic


В комплект поставки трехфазного анализатора качества электроэнергии и работы электродвигателей без гибких токоизмерительных датчиков (SD-карта FC WiFi в комплект не входит) входит:


  • Комплект измерительных проводов
  • Батарея
  • Сетевой адаптер
  • Карта памяти SD объемом 8 ГБ
  • Мягкий футляр для переноски
  • CD-ROM с программным обеспечением PowerLog 430-II и пользовательской документацией

Fluke-438-II/INTL


В комплект поставки трехфазного анализатора качества электроэнергии и работы электродвигателей (SD-карта FC WiFi в комплект не входит) входит:


  • Комплект измерительных проводов
  • Тонкие гибкие токоизмерительные датчики i430 (4 шт.)
  • Батарея
  • Сетевой адаптер
  • Карта памяти SD объемом 8 ГБ
  • Мягкий футляр для переноски
  • CD-ROM с программным обеспечением PowerLog 430-II и пользовательской документацией

Fluke-438-II/MA


Комплект модификации Motor Analyzer 430-II включает


  • Пакет обновлений прошивки для добавления возможностей анализа работы электродвигателя на существующие анализаторы качества электроэнергии Fluke 434, 435 и 437 серии II.
Документация