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主题:《T5节能灯,T5转T8》节能灯电源输入端功率测量的技术方式及比较分析

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《T5节能灯,T5转T8》节能灯电源输入端功率测量的技术方式及比较分析  发帖心情 Post By:2010-1-13 17:56:06

 

节能灯电源输入端

功率测量的技术方式及比较分析

青岛法兰克(Frank)微电子有限公司

照明节能合同能源管理推进事业部

高频光源事业部

高频光源设计工程师  韩俭荣

1360 630 6833

hanjianrong518@yahoo.com.cn

摘   要:本文简要的对在实际现场中,实际测量电子节能灯的实际功率的常用技术方式,进行了概括的分析比较。仅供参考。

一、概述

在照明节能,合同能源管理的实施过程中,需要对电子节能灯的实际功率进行实际测量。

在实际现场,同一只电子节能灯,因采用的测量技术方式不同,测量到的功率数值会不同。并且,误差较大。

其误差产生的技术原因:除电压波动的因素之外,主要是采用的测量仪表的技术特性与测量对象的技术特性不能匹配。

二、当前现场测量采用的技术方式及比较

(一)、现场测量通常采用的技术方式

第一种方式:用磁电式万用电表的直流电流(200mA、500mA)档,实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。

第二种方式:用单相有功电度表计量有功电度数值,再按功率P=有功电度数W÷计量小时数的公式计算出电功率。

第三种方式:用电源分析仪进行测量,分别读取有功功率数值和无功功率数值。

第四种方式:用功率表直接进行测量,直接读取有功功率数值。

第五种方式:用电磁式万用电表的交流电流(500mA)档,或者是交流电流表,或者是数字式万用电表的交流电流挡。实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。

第六种方式:用钳型表实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。

(二)、六种技术方式的比较分析

第一种方式:用磁电式万用电表的直流电流(200mA、500mA)档,实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。

这种方式,经理论分析,符合交流有效值定义和交流有功功率定义的基本理论;经过多个现场、几种测量与计量技术手段的比对。能够比较科学的反映电子节能灯交流输入端的技术特性,也能够较为准确的测量出电子节能灯交流输入端的电流数值。

在实际现场,用磁电式万用电表的直流电流(200mA、500mA)档,来测量电子节能灯交流输入端的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。具有比较高的科学性和准确性。

其技术机理,祥见下文分析。

第二种方式:用单相有功电度表计量有功电度数值,再按功率P=有功电度数W÷计量小时数的公式计算出电功率。

因电子节能灯交流输入端,含有三个功率分量:有功电流分量、谐波电流分量、直流电流分量。

其中,有功电流分量,单相有功电度表能够准确计量。谐波电流分量和直流电流分量,单相有功电度表不能准确计量。但会对单相有功电度表计量产生影响,导致正向误差。其技术机理,祥见下文分析。

第三种方式:用电源分析仪进行测量,分别读取有功功率数值和无功功率数值。

因:电源分析仪是专业用于,电压波形和电流波形均是连续的正弦波形的电网,分析各种能量参数的仪器。

因:电子节能灯的电源输入端,电压波形是连续的正弦波形。输入电流波形是不连续的,是对应于电压波形峰值的窄脉冲波。

如果用电源分析仪进行测量,分别读取有功功率数值和无功功率数值,必然会产生较大的误差。

其技术机理,涉及到关于谐波功率的定义及谐波功率测量的基本理论,较为复杂,篇幅较长,另文探讨。

第四种方式:用功率表直接进行测量,特别是使用电热效应功率表,直接读取有功功率数值。 能够比较科学的反映电子节能灯交流输入端的技术特性,也能够较为准确的测量出电子节能灯交流输入端的电功率数值。

在实际现场,用来测量电子节能灯交流输入端的电功率,具有比较高的科学性和准确性。直观、可操作性强,较为实用。

第五种方式:用电磁式万用电表的交流电流(500mA)档,或者是交流电流表,或者是数字式万用电表的交流电流挡。实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。

因:电磁式万用电表的交流电流(500mA)档,或者是交流电流表,或者是数字式万用电表的交流电流挡。是适用于电压波形和电流波形均是连续的正弦波形的的仪表。

因:电子节能灯的电源输入端,电压波形是连续的正弦波形。输入电流波形是不连续的,是对应于电压波形峰值的窄脉冲波。

如果用电磁式万用电表的交流电流(500mA)档,或者是交流电流表,或者是数字式万用电表的交流电流挡。实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。 必然会产生较大的误差。

其技术机理,涉及到关于谐波功率的定义及谐波功率测量的基本理论,较为复杂,篇幅较长,另文探讨。

第六种方式:用钳型表实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。

因:钳型表是适用于电压波形和电流波形均是连续的正弦波形的的仪表。

因:电子节能灯的电源输入端,电压波形是连续的正弦波形。输入电流波形是不连续的,是对应于电压波形峰值的窄脉冲波。

因:钳型表的分辨率比较低、测量误差较大。测量中的误差值,在其输入的电流值中,所占的比例比较大。

如果用钳型表来实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。 必然会产生较大的误差。所以,一般不应采用钳型表来测量。

[此贴子已经被作者于2010-6-3 21:07:32编辑过]


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三、第一种方式:用磁电式万用电表的直流电流(200mA500mA)档,实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。 其机理分析如下:

1交流电的有效值,亦称均方根值。交流电流有效值,在实用上常用与热效应相等的直流电流值来表示。即:交流电流有效值与直流电流值,在数量关系上是相等的。

2在实用电路中,消耗的瞬时功率的平均值称为平均功率,亦称有功功率。等于电压与电流有效值的乘积。

3用磁电式万用电表的直流电流(200mA、500mA)档,实测电子节能灯的实际电流值。采用的是整流式仪表的技术原理,将被侧交流量整流变成直流量,再用磁电式仪表进行测量的。

4磁电式万用电表的表头,是通过直流电流的。其指针偏转的角度与被测电流量的大小成正比。表盘上的刻度是均匀的。在测量时,指针指出的示值,就是被测电流量有效值的数值。

5在实际测量时,用四个二极管做成桥式整流电路。桥的正极与磁电式万用电表的红表笔相接,桥的负极与磁电式万用电表的黑表笔相接。将桥式整流电路的两个交流端,串联于电子镇流器的电源输入线路中。即实现了将被侧交流量整流变成直流量,再用磁电式仪表进行测量的目的。

四、第二种测量方式:单相有功电度表产生计量误差的技术机理分析

用单相有功电度表计量有功电度数值,再按功率P=有功电度数W÷计量小时数的公式计算出电功率。产生计量误差的技术因素有:

1电子节能灯,电源端是桥式整流+电解电容滤波电路。输入电压波形是连续的正弦波,其输入电流波形是不连续的,是对应于电压波形峰值的窄脉冲波。

脉冲波的宽度,与功率大小和滤波电容的容量有关。在功率一定的前提下,滤波电容的容量越大,脉冲波的宽度越窄。

2正因为输入电流波形是不连续的窄脉冲波,导致电源输入端功率因数比较低。并且功率因数的相位属性为电容性。

功率因数的高低,与功率大小和滤波电容的容量有关。在功率一定的前提下,滤波电容的容量越大,功率因数越低(但是滤波后的直流电压越平坦)。

3正因为输入电流波形是不连续的窄脉冲波,并且功率因数的相位属性为电容性。在电源输入端,包含有:有功电流分量、谐波电流分量、直流电流分量。没有电感性电网意义上的无功电流,即:无功电流等于零。

4正因为在电源输入端,包含有:有功电流分量、谐波电流分量、直流电流分量。电源输入端的电功率,包含三个功率分量。即:有功功率分量;谐波功率分量;直流功率分量。

5电源输入端:

有功功率分量:单相有功电度表能够准确计量。

谐波功率分量:单相有功电度表不能够计量。但是,谐波功率分量会与电网的谐波功率共同作用,对单相有功电度表的计量产生误差影响。大多数情况下,产生误差的方向为:正向误差。

直流功率分量:单相有功电度表不能够计量。直接对单相有功电度表的计量产生误差。

6电源输入端的谐波功率分量和直流功率分量,对单相有功电度表的计量产生正向误差的幅度范围。与电网中奇偶数谐波功率的能量大小、电压尖峰幅值大小、持续周期长短等等实际因素有关。一般情况下可达10%--25%。

7单相有功电度表的轻负载特性所决定的正向误差的影响。单相有功电度表,当处于轻负载计量状态时,其计量误差是正偏的。负载越小,正偏越大。最大正偏值可达15%左右。

8实际现场电压波动、偏高的因素影响。

9有功电度表计量电能,是否产生误差,或者是产生误差的方向、大小等,与有功电度表的属性、计量地点、计量的负载性质等因素有关。

10在工厂的三相供电网络中,是采用三相计量的方式计量电度数的,并且分别装有,有功电度表和无功电度表。

单相有功电度表在现场实际计量时,测得的电度数是正向误差的电度数值。只表明是在该地点、该负载的计量误差。并不表明:在工厂的三相供电网络中,采用三相计量的方式计量电度数,必然是正向误差的电度数值。也不表明必然要多交电费。

五、分析结论

第一种方式:用磁电式万用电表的直流电流(200mA、500mA)档,实测电子节能灯的实际电流值。经理论分析,符合交流有效值定义和交流有功功率定义的基本理论。经过多个现场、几种测量与计量技术手段的比对。能够比较科学的反映电子节能灯交流输入端的技术特性,也能够较为准确的测量出电子节能灯交流输入端的电流数值。

在实际现场,用磁电式万用电表的直流电流(200mA、500mA)档,来测量电子节能灯交流输入端的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。具有比较高的科学性和准确性。 亦具有较好的方便性、快捷性和实用性。

 



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《T5节能灯,T5转T8》节能灯电源输入端功率测量的技术方式及比较分析  发帖心情 Post By:2011-6-26 10:48:03

 

三、第一种方式:用磁电式万用电表的直流电流(200mA500mA)档,实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。 其机理分析如下:

1交流电的有效值,亦称均方根值。交流电流有效值,在实用上常用与热效应相等的直流电流值来表示。即:交流电流有效值与直流电流值,在数量关系上是相等的。

2在实用电路中,消耗的瞬时功率的平均值称为平均功率,亦称有功功率。等于电压与电流有效值的乘积。

3用磁电式万用电表的直流电流(200mA、500mA)档,实测电子节能灯的实际电流值。采用的是整流式仪表的技术原理,将被侧交流量整流变成直流量,再用磁电式仪表进行测量的。

4磁电式万用电表的表头,是通过直流电流的。其指针偏转的角度与被测电流量的大小成正比。表盘上的刻度是均匀的。在测量时,指针指出的示值,就是被测电流量有效值的数值。

5在实际测量时,用四个二极管做成桥式整流电路。桥的正极与磁电式万用电表的红表笔相接,桥的负极与磁电式万用电表的黑表笔相接。将桥式整流电路的两个交流端,串联于电子镇流器的电源输入线路中。即实现了将被侧交流量整流变成直流量,再用磁电式仪表进行测量的目的.

用此法测出的电流值,只能是平均值,普通节能灯电流的有效值可能是此法测量值的几倍。


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三、第一种方式:用磁电式万用电表的直流电流(200mA500mA)档,实测电子节能灯的实际电流值,再按功率P=电压U×电流I的公式计算出电功率。 其机理分析如下:

1交流电的有效值,亦称均方根值。交流电流有效值,在实用上常用与热效应相等的直流电流值来表示。即:交流电流有效值与直流电流值,在数量关系上是相等的。

2在实用电路中,消耗的瞬时功率的平均值称为平均功率,亦称有功功率。等于电压与电流有效值的乘积。

3用磁电式万用电表的直流电流(200mA、500mA)档,实测电子节能灯的实际电流值。采用的是整流式仪表的技术原理,将被侧交流量整流变成直流量,再用磁电式仪表进行测量的。

4磁电式万用电表的表头,是通过直流电流的。其指针偏转的角度与被测电流量的大小成正比。表盘上的刻度是均匀的。在测量时,指针指出的示值,就是被测电流量有效值的数值。

5在实际测量时,用四个二极管做成桥式整流电路。桥的正极与磁电式万用电表的红表笔相接,桥的负极与磁电式万用电表的黑表笔相接。将桥式整流电路的两个交流端,串联于电子镇流器的电源输入线路中。即实现了将被侧交流量整流变成直流量,再用磁电式仪表进行测量的目的。

 

 

用此法测得的值,只可能正比于电流平均值,而不可能正比于电流平方平均值。对于普通节能灯尖峰状输入电流而言,误差极大。


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