Fluke 43B Power Quality Analyzer
Fluke 43B
Sisällysluettelo Luku Otsikko Sivu Laitteen turvallinen käyttö... 1 Näin käytät sovellusopasta... 2 Käytetyt merkinnät... 2 Palautus tehdasasetuksiin... 4 1 Perusmittaukset... 5 Johdanto... 5 Verkkojännitteen mittaaminen... 6 Virran mittaaminen... 7 Jännitteen ja virran mittaaminen samalla kertaa... 8 Verkkojännitteen ja virran mittaaminen samalla kertaa... 8 Verkkojännitteen ja virran tallentaminen... 9 Jatkuvuuden testaaminen... 11 Vastuksen mittaaminen... 12 Kapasitanssin mittaaminen... 13 Diodin testaaminen... 14 2 Pistorasioiden ryhmäjohdot... 15 Vianetsintä sähkönjakelujärjestelmistä... 15 Lyhytaikaisten huippujen tunnistaminen (vaiheesta nollaan)... 16 Nopeiden jännitteen vaihteluiden tarkkailu... 19 Jännitteen harmonisen yliaallon mittaaminen... 21 Virran harmonisen yliaallon mittaaminen... 22 Muuntajan kuorman mittaaminen... 24 Muuntajan kuorman tallentaminen... 26 K-kertoimen mittaaminen... 29 3 Valaistusjärjestelmät... 31 Johdanto... 31 Virran harmonisen yliaallonmittaaminen... 32 Virran mittaaminen yksivaihekuormista... 33 Syöksyvirran mittaaminen... 34 i
Fluke 43B 4 Moottorit... 37 Johdanto... 37 Epätahtimoottorit... 38 Jännitteen epäsymmetrisyyden tarkistaminen... 38 Virran ja sen epäsymmetrisyyden tarkistaminen... 40 Symmetrisen kolmivaihetehon mittaaminen... 42 Huipun ja syöksyvirran mittaaminen... 44 3 -vaihemoottoreiden tehokertoimen mittaaminen... 47 Jännitteen harmonisen yliaallon mittaaminen... 50 Moottorin nopeudensäätölaite... 51 Vaiheiden virran tarkistaminen... 51 Moottorin jännitteen perusaallon mittaaminen... 52 Moottorivirran taajuuden mittaaminen... 53 5 Oskilloskooppitila... 55 Johdanto... 55 Yhden kanavan perusmittaus... 56 Asetuksen valinta... 57 Signaalin yksityiskohtien tarkastelu... 59 Liipaisu... 61 Paluu automaattitoimintaan... 62 Kahden kanavan mittaaminen... 63 Single-tila... 65 6 Näyttöruutujen ja tietojen käsittely... 67 Johdanto... 67 Näyttöruutujen tallentaminen... 68 Näyttöruutujen selailu ja poistaminen... 68 Näyttöruutujen tulostaminen... 70 Esitysten luominen... 71 Harmonisten yliaaltojen tallennus pidemmän ajan kuluessa... 72 7 Määritelmät... 75 Hakemisto ii
Laitteen turvallinen käyttö Laitteen turvallinen käyttö Varoitus Jotta välttyisit sähköiskuilta ja/tai laitteen vahingoittumiselta, ole varovainen liittäessäsi testijohtoja jännitteisiin komponentteihin. Hauenleukapuristinten leuat voivat aiheuttaa oikosulun kahden lähekkäin sijaitsevan jännitteisen osan välille. Vältä tekemästä liitäntöjä syöttöjohtimiin tai suurpotentiaalisiin kokoomakiskoihin. Tee liitännät sen sijaan virrankatkaisimen antopuolelle, jolloin oikosulkusuojaus on parempi. Noudata kaikkia lakien asettamia vaatimuksia. Noudata kaikkia käyttöohjeiden ohjeita. Noudata myös postitse saamiasi neuvoja. Älä koskaan oleta, että virtapiiri on jännitteetön, vaan tarkista asia aina ensin. Valitse aina ensin mittaustoiminnot, ja liitä vasta sitten testijohdot virtapiiriin. Käytä vain Fluke 43B:n mukana toimitettuja testijohtoja ja sovittimia (tai tarvikeluettelossa mainittuja vastaavia turvallisia komponentteja, ks. käyttöohjeen lukua 2). Älä koskaan käytä paljaita metalliosia sisältäviä sovittimia tai testijohtoja, tai osia, joiden nimellisjännite on liian alhainen. Irrota kaikki testijohdot, jotka eivät ole käytössä. Liitä testijohdot ensin testilaitteeseen, ja vasta sitten jännitteiseen piiriin. Liitä aina ensin maadoitusjohto, sitten jännitejohdot ja lopuksi virtasondi. Irrota osat päinvastaisessa järjestyksessä. Reititä testijohdot huolellisesti. 1
Fluke 43B Näin käytät sovellusopasta on jaettu viiteen jaksoon. VOLTS / AMPS / HERTZ Luku 1 sisältää perusmittaukset. Aloita näistä tutustuaksesi Fluke 43B -laitteeseesi ja tähän sovellusoppaaseen. Luku 2 sisältää pistorasiakuormitukseen ja muuntimiin liittyviin ongelmiin sopivia sovelluksia. Luku 3 sisältää valaistusjärjestelmiin liittyviä sovelluksia. Luku 4 keskittyy kokonaan moottoreihin ja moottorin käyttölaitteisiin. Luku 5 selittää oskilloskoopin toiminnot. Sivut: 6, 7, 8, 38, 40, 51, 53 POWER Löydät haluamasi päävalikossa näkyvän sovelluksen seuraavissa kuvissa mainittujen sivunumeroiden perusteella. Sivut: 24, 33, 47, 48 HARMONICS Käytetyt merkinnät G Maa N Nolla 1 Vaihe 1 2 Vaihe 2 3 Vaihe 3 Sivut: 21, 22, 29, 32, 50, 52 2
Näin käytät sovellusopasta SAGS & SWELLS OHMS / CONTINUITY / CAPACITANCE Sivut: 9, 19 Sivut: 11, 12, 13, 14 TRANSIENTS RECORD Sivu: 16 Sivu: 26 INRUSH CURRENT SCOPE Sivut: 34, 44 Sivu: 55 3
Fluke 43B Palautus tehdasasetuksiin Voit siirtää Fluke 43B:n takaisin alkuasetuksiin ja aloitusruutuun palauttamalla Fluke 43B:n tehdasasetukset. Tehdasasetuksiin palauttaminen ei tyhjennä näyttöruudun muistia. Tarkista ensin, että Fluke 43B on pois päältä. Toimi sitten seuraavasti: 1 Paina ja pidä painettuna. 2 Paina ja vapauta painike. Fluke 43B kytkeytyy päälle, ja kuulet kaksi piippausta merkkinä siitä, että palautus alkuasetuksiin on onnistunut. Kuva 1. Fluke 43B:n palauttaminen alkuasetuksiin (3) Vapauta painike HOLD. Näyttöruutuun palaa aloitusruutu oletusasetuksineen. Huomaa Ohjeet Fluke 43B:n asetuksia varten löydät käyttöohjeen luvusta 1: Fluke 43B:n käyttö. 4 Jatka. 4
Luku 1 Perusmittaukset Johdanto Tässä luvussa opit helppoja mittaustoimintoja, joita voit tehdä lähes missä tahansa. Paras tapa tutustua Fluke 43B-testilaitteeseesi on aloittaa näistä toiminnoista. Huomaa Palauta Fluke 43B tehdasasetuksiin ennen uuden sovelluksen aloittamista. Näin testilaitteen alkuasetukset ovat aina samat. 5
Fluke 43B Verkkojännitteen mittaaminen Testin avulla määrittelet, ovatko tietyn pistorasian jännitetaso, aallonmuoto ja taajuus oikeat. 1 Avaa päävalikko. 2 K VOLTS/AMPS/HERTZ 3 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: T Q S R Q Rms-jännitteen on oltava lähellä nimellisjännitettä, esimerkiksi 230 V tai 120 V. R Aallonmuodon on oltava tasainen ja sinimuotoinen. S Taajuuden on oltava lähellä 50 tai 60 Hz:ä. T Huippukerroin (CF) osoittaa vääristymän määrän. Suuri huippukerroin tarkoittaa suurta vääristymää. Huomaa Nimellisjännite ja taajuus vaihtelevat eri maissa. 6
Virran mittaaminen Perusmittaukset Virran mittaaminen 1 Määrittelee, miten pistorasian virta siirtyy kuormaan, esimerkiksi hiustenkuivaimeen. 1 Avaa päävalikko. 2 K VOLTS/AMPS/HERTZ 3 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: R Q 4 Käynnistä hiustenkuivain. Q Kun hiustenkuivain on päällä, pistorasiasta tuleva virta kasvaa. R Huomaa: jos testijohtoja ei ole liitetty, Fluke 43B mittaa virtasignaalin taajuuden. 7
Fluke 43B Jännitteen ja virran mittaaminen samalla kertaa Verkkojännitteen ja virran mittaaminen samalla kertaa Määrittelee kuormitusvirran vaikutuksen jännitteeseen. 1 Avaa päävalikko. 2 K VOLTS/AMPS/HERTZ 3 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: Q R Q Rms-jännitteen on pysyttävä kohtuullisissa rajoissa. R Virta kasvaa, kun kopiokone on toiminnassa. Huomaa Kopiokoneen sijasta voit käyttää myös muita yli 1000 W:n kuormia. 8
Perusmittaukset Jännitteen ja virran mittaaminen samalla kertaa 1 Verkkojännitteen ja virran tallentaminen Tallentamalla jännitteen ja virran voit selvittää näiden kahden välisen suhteen. Tallenna jännite ja virta käyttämällä toimintoa SAGS & SWELLS. Periaatteessa saat saman tuloksen käyttämällä painiketta RECORD, mutta tässä mainittu toiminto rekisteröi nopeampia vaihteluja. Käytä painiketta RECORD halutessasi tallentaa kaikkia muita lukemia. Käytä jälleen kopiokonetta ja toimi seuraavasti: 1 Avaa päävalikko. 2 K SAGS & SWELLS Valitse haluamasi tallennusaika: 3 K RECORD TIME 4 4 minutes K Huomaa Kun valitset lyhyehkön tallennusajan, näyttöruudun tapahtumien yksityiskohtia on helpompi seurata. 9
Fluke 43B 5 K START Fluke 43B alkaa alijännite- ja ylijänniteaaltojen tallennuksen. Odota 4 minuuttia... tai paina painiketta HOLD keskeyttääksesi tallennuksen. 6 Siirrä osoitin sag- tai swell kohdalle. Q Tässä esimerkissä kopiokoneen suuri huippuvirta aiheutti jännitteen alenemisen (alijänniteaallon). Kun löydät alijänniteaaltoja, sinun on hyvä etsiä laitteet, jotka ovat voineet aiheuttaa niitä. Huonot liitännät tai pitkät johtimet lisäävät vaikutusta. Q 7 Paina SAVE painiketta tallentaaksesi kaiken näytöllä olevan tiedon. Voit myöhemmin käyttää tiedon analysointiin VIEW / DELETE näyttöjä. 10
Jatkuvuuden testaaminen Perusmittaukset Jatkuvuuden testaaminen 1 Tutkimalla jatkuvuutta voit tarkistaa, onko sulake rikki tai auki. Toiminnolla voit tarkistaa myös kaikkien muiden virtapiirien katkeamattomuuden. 1 Avaa päävalikko. 2 K OHMS/CONTINUITY/CAPACITANCE 3 Valitse (jatkuvuus) 4 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: Q Q Kun Fluke 43B piippaa ja näet merkkiäänen kuvakkeen, sulake on kiinni. Kun Fluke 43B näyttää OL (Over Load), sulake on auki. Huomaa Jos vastus on suuri (>30Ω), laite osoittaa avointa virtapiiriä, muuten laite pitää virtapiiriä suljettuna (0-30Ω). 11
Fluke 43B Vastuksen mittaaminen Toiminnolla voit mitata releen kelan (tai vastuksen) resistanssin. 1 Avaa päävalikko. 2 K OHMS/CONTINUITY/CAPACITANCE 3 Valitse (ohmia) 4 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: Q Q Tarkkaile vastusta. Tyypillinen lukema, jonka tulisi näkyä näytöllä, on väliltä 150 ja 500 Ω. Jos lukema vaikuttaa liian korkealta, kokeile laitteella, jonka tiedät olevan kunnossa, ja vertaa näiden kahden mittausarvoja. 12
Kapasitanssin mittaaminen Perusmittaukset Kapasitanssin mittaaminen 1 Voit tarkistaa kondensaattorin ( 500 µf) sähköisen varautumiskyvyn eli kapasitanssin. 1 Avaa päävalikko. 2 K OHMS/CONTINUITY/CAPACITANCE 3 Valitse (kapasitanssi) 4 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: Q Q Tarkkaile kapasitanssia. Näyttö osoittaa kondensaattorin mitattua arvoa. Vertaa mitattua arvoa kondensaattorin ilmoitettuun arvoon. 13
Fluke 43B Diodin testaaminen Voit testata diodit sekä päästösuunnassa että paluusuunnassa, esim. tasasuuntimen diodien toimintaa tarkistaessasi. 1 Avaa päävalikko. 2 K OHMS/CONTINUITY/CAPACITANCE 3 Valitse (diodi) 4 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: A B Q Q Tarkkaile päästösuunnan jännitettä (A), jonka on oltava noin 0,5 V. Käännä nyt diodi takaperin (B) ja tarkista lukema uudelleen. Fluke 43B:n näytössä tulisi näkyä OL (Over Load), joka merkitsee erittäin suurta resistanssia. Jollei näin käy, diodi on viallinen ja se on vaihdettava. 14
Luku 2 Pistorasioiden ryhmäjohdot Vianetsintä sähkönjakelujärjestelmistä Tehokkain tapa etsiä vikoja sähkönjakelujärjestelmistä on aloittaa kuormituksesta ja siirtyä siitä kohti rakennuksen sähkönjakelukeskusta. Koko tältä matkalta tehdään mittauksia, joiden avulla vialliset komponentit tai kuormat paikallistetaan. Tässä jaksossa esitellään tyypillisiä mittauksia, joita voidaan käyttää pistorasioiden ryhmäjohtojen vikojen etsimisessä. Kuva 2. Sähkönjakelujärjestelmä: Ryhmäjohtokuormat 15
Fluke 43B Lyhytaikaisten huippujen tunnistaminen (vaiheesta nollaan) Häiriöt sähkönjakelujärjestelmässä voivat häiritä monien erilaisten laitteiden toimintaa: esimerkiksi sammuttaa ja käynnistää tietokoneen tai aiheuttaa kytkinten virhelaukeamisia. Häiriöt ovat satunnaisia, siksi niitä on seurattava pitemmän ajanjakson ajan niiden paikallistamiseksi. Voit etsiä jännitteen lyhytaikaisia huippuja (sykäyksiä tai piikkejä), jos esimerkiksi tietokoneet sammuvat ja käynnistyvät itsestään. 1 Avaa päävalikko. 2 3 K TRANSIENTS K VOLTAGE CHANGE (%rms) Laite tunnistaa piikin, kun se ylittää aallonmuotoa ympäröivän verhokäyrän. Valitse jännitteen muutokseksi 50%. Jos normaali rms-jännite on 120 V, laite tunnistaa piikit, jotka poikkeavat yli 60 V:a normaalista jännitteestä (50%/120 V = 60 V). 4 50 % K 16
Pistorasioiden ryhmäjohdot Lyhytaikaisten huippujen tunnistaminen (vaiheesta nollaan) 2 5 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: 6 K START Fluke 43B alkaa jopa 40 piikin seurannan. 7 Paina painiketta HOLD keskeyttääksesi piikkien seurannan. 17
Fluke 43B Nyt voit selailla piikkejä sisältäviä ruutuja: 8 Valitse näyttöruutu, jota haluat analysoida. 9 Siirrä kohdistin piikin kohdalle. Q Q Tutki suurinta tai pienintä mitattua jännitepiikkiä. Jos jännitepiikin lukema osoittaa OL (Over Load), toista mittaus valitsemalla suurempi arvo kohdassa VOLTAGE CHANGE (jännitteen muutos). 10 Paina painiketta SAVE, ja voit tallentaa jopa 20 aallonmuodon piikin tiedot myöhempää analysointia varten. 18
Pistorasioiden ryhmäjohdot Nopeiden jännitteen vaihteluiden tarkkailu 2 Nopeiden jännitteen vaihteluiden tarkkailu Nopeat jännitteen vaihtelut sähkönjakelujärjestelmässä voivat aiheuttaa valojen välkyntää. Jo muutaman syklin (aallonmuotojakson) poikkeamat voivat aiheuttaa silmin havaittavaa himmenemistä. SAGS & SWELLS mittaa kunkin syklin rms-jännitettä ja näyttää poikkeamat. 1 Avaa päävalikko. 2 K SAGS & SWELLS Valitse haluamasi tallennusaika: 3 K RECORD TIME 4 4 minutes K (esimerkiksi) 5 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: 19
Fluke 43B 6 K START Fluke 43B alkaa alijännite- ja ylijänniteaaltojen tallennuksen. Odota 4 minuuttia... tai paina painiketta HOLD keskeyttääksesi tallennuksen. 7 Siirrä kohdistinta alijännite- tai ylijänniteaallon päälle. Q R Q Tutki ali- tai ylijänniteaallon rms-jännitettä: Tarkista painumasta pienin jännite, ja noususta suurin jännite. R Tutki ali- tai ylijänniteaallon esiintymisaika. Määrittele, mistä ali- tai ylijänniteaalto johtui: Kun jännite laskee, mutta virta ei muutu tai muuttuu vain vähän, ongelman syy löytyy paluusuunnassa. Kun jännite laskee, mutta virta kasvaa, jännitteen aleneminen johtuu kuormasta. Tällöin ongelman syy löytyy päästösuunnassa. Neuvo Kun löydät jännitteen painumia tai nousuja, sinun on hyvä etsiä laitteet, jotka ovat voineet aiheuttaa niitä, kuten suurten moottoreiden käynnistäminen, hitsauslaitteet yms. V A V A 20
Pistorasioiden ryhmäjohdot Jännitteen harmonisen yliaallon mittaaminen 2 Jännitteen harmonisen yliaallon mittaaminen Voit tarkistaa nopeasti sähkönjakelujärjestelmän harmoniset yliaallot mittaamalla THD:n eli jännitteen harmonisen kokonaissärön. 1 Avaa päävalikko. 2 K HARMONICS 3 Valitse VOLTS. 4 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: R (5) Säädä harmonisen särön spektrinäyttöä sopivaksi nähdäksesi haluamasi määrän yksityiskohtia. Q Tutki harmonisen särön spektrinäyttöä. Tarkista, näkyykö spektrissä suuria harmonisia yliaaltoja. R Jos kokonaissärö THD on alle 5 %, jännitesärön taso on luultavasti hyväksyttävissä. Q 21
Fluke 43B Virran harmonisen yliaallon mittaaminen Epälineaariset kuormat tuottavat virtaan harmonisia yliaaltoja, jotka voivat aiheuttaa jännitesäröä. 1 Avaa päävalikko. 2 K HARMONICS 3 Valitse AMPS. 4 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: R (5) Säädä harmonisen särön spektrinäyttöä sopivaksi nähdäksesi haluamasi määrän yksityiskohtia. Q Tutki harmonisen särön spektrinäyttöä. Tarkista, näkyykö spektrissä suuria harmonisia yliaaltoja. R Tutki THD. Se osoittaa harmonista kokonaissäröä virtasignaalissa. Yleensä virtasignaali sietää enemmän harmonisia yliaaltoja kuin jännitesignaali. Q 22
Pistorasioiden ryhmäjohdot Virran harmonisen yliaallon mittaaminen 2 Neuvo Mittaa harmoninen virta liittämiskohdasta, kun haluat tarkistaa, ovatko kokonaissärö ja yksittäiset harmoniset yliaallot kansallisten normien (esim. IEEE-519:n) mukaiset. Normeja ei nimittäin voi soveltaa yksittäisiin kuormiin. Nolla-jaksoiset harmoniset yliaallot (3., 9., 15.,...) liittyvät nollajohtimiin tai kokoomakiskoihin. Tämä voi aiheuttaa nollajohtojen ylikuumenemista. Mittaamalla virran harmoniset yliaallot sähkönjakelujärjestelmän useasta eri kohdasta voit jäljittää harmonisen yliaallon lähteen. Mitä lähemmäs lähdettä tulet, sitä voimakkaampi kokonaissärö on. Kun käytät FlukeView -ohjelmaa, voit tallentaa harmonisia yliaaltoja eri aikoina ja siirtää tiedot sitten jollekin taulukkolaskentaohjelmalle, esimerkiksi Excelille. 23
Fluke 43B Muuntajan kuorman mittaaminen Mittaa kaikkien kolmen vaiheen yhteenlaskettu kva tarkistaaksesi muuntajan kuorman. 1 Avaa päävalikko. 2 K POWER 3 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: Q Q Q Tutki kva-lukemaa. Se osoittaa 1 vaiheen näennäistehon. Kirjoita muistiin arvo (kva 1 ). R Kondensaattorin tai induktorin kuva osoittaa kapasitiivista tai induktiivista kuormaa. 4 Toista mittaus 2 vaiheella ja 3 vaiheella (pidä musta testijohto kytkettynä nollaan). Kirjoita muistiin arvot kva 2 ja kva 3 ja laske kva TOTAL kva 1 + kva 2 + kva 3 = kva TOTAL 24
Pistorasioiden ryhmäjohdot Muuntajan kuorman mittaaminen 2 Vertaa tätä tulosta muuntajan nimellistehoon kva. Jos tulos on lähellä muuntajan nimellistehoa tai sitä suurempi, vähennä muuntajan kuormaa. Jos se ei ole mahdollista, muuntaja on vaihdettava toiseen, jolla on suurempi kva (tai K-nimellisteho, jos virrassa esiintyy harmonisia yliaaltoja). 25
Fluke 43B Muuntajan kuorman tallentaminen Kun tallennat kva:n monen tunnin jaksolta, voit selvittää kuormittuuko muuntaja nimenomaan tiettyinä hetkinä vuorokauden aikana. 1 Avaa päävalikko. 2 K POWER 3 Avaa valikko RECORD. Valitse haluamasi tallennusaika: 4 K RECORD TIME 5 8 hours K Valitse ensimmäinen tallennettava lukema: 6 K FIRST READING 7 VA K Toista vaiheet 6 ja 7 valitaksesi toisen lukeman, tai jatka vaiheesta 8. 26
Pistorasioiden ryhmäjohdot Muuntajan kuorman mittaaminen 2 Käytä verkkosovitinta välttyäksesi laitteen automaattiselta sammumiselta tallennuksen aikana. 8 K START Fluke 43B alkaa kva-lukeman tallennuksen. Odota 8 tuntia... tai paina painiketta HOLD keskeyttääksesi tallennuksen. Q Q Etsi päivän aikana esiintyneitä korkeita kva-lukemia. 9 Valitse CURSOR (KOHDISTIN) 10 Sijoita kohdistin kiinnostuksen kohteeseen, jotta saat arvot vastaavalta ajalta. 27
Fluke 43B Huomaa Huomaa, että vain 1. vaiheen kva-lukema on tallentunut. Tallenna kahden muunkin vaiheen lukemat ennen johtopäätösten tekemistä. Neuvo Paina painiketta SAVE tallentaaksesi näytön muistiin, jotta voit myöhemmin kirjata ja analysoida tietoja. 28
K-kertoimen mittaaminen Pistorasioiden ryhmäjohdot K-kertoimen mittaaminen 2 K-kerroin ilmaisee yliaaltovirran määrän. Järjestysluvultaan suuret yliaallot vaikuttavat enemmän K-kertoimeen kuin järjestysluvultaan pienet. 1 Avaa päävalikko. 2 K HARMONICS 3 Valitse AMPS. 4 Tee liitännät kuvan osoittamalla tavalla. Mittaa K-kerroin täydestä kuormasta. Q Q Tarkkaile K-kerrointa (KF). 5 Mittaa K-kerroin myös vaiheista 2 ja 3, ja ota muistiin suurin KF-lukema. (jatkuu seuraavalle sivulle) 29
Fluke 43B Jos mittaamasi K-kerroin on korkeampi kuin muuntajaan merkitty K-kerroin, sinun on joko vaihdettava muuntaja sellaiseen, jonka K-kertoimen arvo on suurempi tai toisaalta vähentää muuntajan enimmäiskuormaa. Jos vaihdat muuntajan, valitse muuntaja, jonka K-kerroin on lähinnä seuraava korkeampi lukema kuin korkein mittaamasi K-kerroin. Jos esimerkiksi sait vanhan muuntajan mittaustulokseksi 10,3 KF, vaihda se K-13 -muuntajaan. 30
Luku3 Valaistusjärjestelmät Johdanto Tämä jakso käsittelee sovelluksia, joita voit käyttää valaistusjärjestelmässä ilmenevien ongelmien ja ilmiöiden tutkimiseen. Kuva 3. Sähkönjakelujärjestelmä: Valaistuskuormat 31
Fluke 43B Virran harmonisen yliaallonmittaaminen Tarkista aiheuttaako valaistusjärjestelmä liian suurta harmonista säröä. Tämä voi vaikuttaa järjestelmän toimintaan. 1 Avaa päävalikko. 2 K HARMONICS 3 Valitse AMPS. 4 Tee liitännät kuvan mukaisesti. Kytke kaikki valot päälle. Q Q Tarkkaile harmonisen särön spektriä ja lue kokonaissärön THD arvo. Jos virran THD on alle 20%, harmoninen särö on luultavasti hyväksyttävissä. Harkitse valojen vaihtamista parempilaatuisiin (jotka aiheuttavat vähemmän harmonista säröä) tai asenna harmoninen suodatin, jotta vältyt harmonisen särön injektoitumiselta järjestelmään. 32
Valaistusjärjestelmät Virran mittaaminen yksivaihekuormista 3 Virran mittaaminen yksivaihekuormista Induktiiviset kuormat, kuten loistelamput, aiheuttavat vaihesiirtymää jännitteen ja virran välillä. Tämä vaikuttaa pätötehon kulutukseen. 1 Avaa päävalikko. 2 K POWER 3 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: Q R Q Tarkkaile W lukemaa. Se osoittaa valojen todellisen tehonkulutuksen. R Tarkkaile tehokertoimen lukemaa PF. Alhainen perusaallon tehokerroin (Cos ϕ) merkitsee, että tilannetta on korjattava esimerkiksi asentamalla kondensaattoreita virran ja jännitteen välisen vaihesiirtymän korjaamiseksi. Huomaa PF:n ja Cos ϕ:n suuri keskinäinen ero on osoitus harmonisesta säröstä. Tarkista harmoninen särö ennen kondensaattorien asentamista. 33
Fluke 43B Syöksyvirran mittaaminen Tarkista, esiintyykö järjestelmässä suuria käynnistysvirtoja, jotka voivat aiheuttaa jännitteenpainuman "heikossa" valaistusjärjestelmässä. Järjestelmä on "heikko", kun sillä on korkea impedanssi. 1 Avaa päävalikko. 2 K INRUSH CURRENT Aseta syöksyvirran oletettu enimmäisvirta: 3 K MAXIMUM CURRENT 4 10 A K Aseta oletettu syöksyvirran kestoaika: 5 K INRUSH TIME 6 10 seconds K 34
Valaistusjärjestelmät Syöksyvirran mittaaminen 3 7 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: 8 K START 9 Kytke valaisimet päälle. Jollei mitään tapahdu: Lopeta painamalla HOLD. Toista mittaus valitsemalla alempi arvo vaiheen 3 ja 4 kohdassa MAXIMUM CURRENT (suurin virta). 35
Fluke 43B 10 Siirrä vasenta kohdistinta syöksyvirran alkukohtaan. 11 Valitse kohdistin 2. Q 12 Siirrä oikeanpuoleista kohdistinta syöksyvirran loppukohtaan. Q Lue virtahuipun lukema. Se osoittaa valojen päällekytkemishetken suurinta virtaa. Neuvo Kokeile valojen päällekytkemishetken aikaista ali- ja ylijänniteaaltomittausta (ks. lukua 2: Nopeiden jännitteen vaihteluiden tarkkailu ) tutkiaksesi sitä, esiintyykö jännitteenpainumia myös muissa sähkönjakelujärjestelmän osissa. 36
Luku 4 Moottorit Johdanto Tässä jaksossa käsitellään esimerkkejä sovelluksista, joita voit käyttää etsiessäsi vikoja epätahtimoottoreista, joissa joko on tai ei ole säädettävää nopeudensäätölaitetta. Kuva 4. Sähkönjakelujärjestelmä: Moottorikuormat 37
Fluke 43B Epätahtimoottorit Jännitteen epäsymmetrisyyden tarkistaminen Kolmivaiheisissa epätahtimoottoreissa kaikkien kolmen vaiheen syöttöjännitteen on oltava symmetrinen. Jännitteen epäsymmetrisyys aiheuttaa suuria epäsymmetrisiä virtoja staattorin käämityksessä, mikä puolestaan johtaa ylikuumenemiseen ja moottorin käyttöiän lyhenemiseen. 1 Avaa päävalikko. 2 K VOLTS/AMPS/HERTZ 3 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: Q Q Kirjoita muistiin jännitelukema vaiheesta 1 vaiheeseen 3 (V 1-3 ). 4 Toista mittaus vaiheesta 2 vaiheeseen 3, ja vaiheesta 1 vaiheeseen 2. Kirjoita muistiin arvot V 2-3 ja V 1-2. 38
Moottorit Epätahtimoottorit 4 5 Laske jännitteen epäsymmetrisyys (täytä kaavaan mittaustuloksesi): a Laske ensin keskijännite: Keskijännite: V 1-3 + V 2-3 + V 1-2 V = = V KESKIARVO 3 3 b Laske seuraavaksi suurin poikkeama keskiarvosta. Jätä miinusmerkit huomiotta: Suurin poikkeama: V 1-3 - V KESKIARVO = V V 2-3 - V KESKIARVO = V V 1-2 - V KESKIARVO = V Suurin poikkeama: V POIKKEAMA c Laske lopuksi jännitteen epäsymmetrisyys: Jännitteen epäsymmetrisyys: V POIKKEAMA x 100% = % V KESKIARVO Kolmivaihemoottoreiden jännitteen epäsymmetrisyys ei saisi olla yli 1%. Jännitteen epäsymmetrisyys voi aiheutua huonoista liitännöistä, liittimistä tai sulakkeista; tai lähdemuuntajan toimintahäiriöistä. Esimerkki a 403 V 1-3 + 391 V 2-3 + 406 V 1-2 1200 V = = 400 V KESKIARVO 3 3 b 403 V 1-3 - 400 V KESKIARVO = 3 V 391 V 2-3 - 400 V KESKIARVO = -9 V Suurin poikkeama: 9 V POIKKEAMA 406 V 1-2 - 400 V KESKIARVO = 6 V c 9 V POIKKEAMA x 100% = 2.25 % 400 V KESKIARVO 39
Fluke 43B Virran ja sen epäsymmetrisyyden tarkistaminen Kun olet tarkistanut jännitteen epäsymmetrisyyden, tarkista virta ja virran epätasapaino. Epäsymmetriset virrat voivat johtaa ylikuumenemiseen ja moottorin käyttöiän lyhenemiseen. Myös yksivaihekäynti (virran täydellinen tehohäviö yhdessä moottorin syöttövaiheessa) voi aiheuttaa kahden muun vaiheen käämityksen ylikuumenemista. 1 Avaa päävalikko. 2 K VOLTS/AMPS/HERTZ 3 Tee liitännät kuvan mukaisesti. Käytä moottoria täyskuormituksella. Q R Q Jos virtaa ei ole, voit olettaa sulakkeen tai käämityksen olevan auki. R Kirjoita muistiin virtalukema (A 1 ). 4 Toista mittaus vaiheilla 2 ja 3. Kirjoita muistiin lukemat A 2 ja A 3. 40
Moottorit Epätahtimoottorit 4 5 Laske virran epäsymmetrisyys. Käytä samaa kaavaa kuin edellä, mutta korvaa jännite virralla. Kolmivaihemoottorien virran epäsymmetrisyys ei saisi olla yli 10%. Esimerkki a 33 A 1 + 29 A 2 + 34 A 3 = 96 A TOTAL = 32 A KESKIARVO 3 b 33 A 1-32 A KESKIARVO = 1 A 29 A 2-32 A KESKIARVO = - 3 A Suurin arvo: 3 A POIKKEAMA 34 A 3-32 A KESKIARVO = 2 A c 3 A POIKKEAMA x 100% = 9.4 % 32 A KESKIARVO Huomaa Jotta tunnistaisit yksivaihekäynnin, tarkista aina virta kaikista kolmesta vaiheesta. Kun mittaat jännitettä moottoriliittimistä, jännitteet ovat lähellä normaalia moottorin käynnin indusoidessa jännitettä avoimeen käämitykseen. 41
Fluke 43B TEHON MITTAUS SYMMETRISISSÄ 3- VAIHEJÄRJESTELMISSÄ. Fluke 43B voi mitata tehoa 3-vaiheisissa, 3-johtimisissa symmetrisissä tehojärjestelmissä. Kaikkien kolmen vaiheen kuormalla on oltava suunnilleen sama jännite ja virta, ja sen on oltava tähti- tai kolmiomuotoinen. Symmetrinen kuorma mahdollistaa 3-vaihetehon laskemisen yhden kanavan virralla ja jännitteellä. Kolmivaihetehon mittaukset ovat mahdollisia vain perusmuodossa. 1 Avaa päävalikko 2 K POWER 3 Valitse 3-vaihemittaus 4 Tee liitännät ruudulla näkyvän ohjeen mukaan. 42
Moottorit Epätahtimoottorit 4 5 Paina ENTER painiketta palataksesi päävalikkoon Jännitteen ja virran aaltomuodot esitetään 90 vaihesiirrolla. Näin siksi, että jännite ja virta mitataan eri vaiheissa. Vaihesiirto korjataan lukemissa automaattisesti. 43
Fluke 43B Huipun ja syöksyvirran mittaaminen Moottorien suuret käynnistysvirrat voivat aiheuttaa kytkinten tai sulakkeiden laukeamista. 1 Avaa päävalikko. 2 K INRUSH CURRENT Aseta syöksyvirran oletettu suurin virta. Arvo voi olla 6 14 -kertainen moottorin täyskuormitusvirtaan nähden. 3 K MAXIMUM CURRENT 4 50 A K Aseta oletettu syöksyvirran kestoaika: 5 K INRUSH TIME 6 5 seconds K 44
Moottorit Epätahtimoottorit 4 7 Tee liitännät seuraavan kuvan osoittamalla tavalla: 8 K START 9 Käynnistä moottori. Jollei mitään tapahdu: Lopeta painamalla HOLD. Toista mittaus valitsemalla alempi arvo vaiheen 3 ja 4 kohdassa MAXIMUM CURRENT (suurin virta). 45
Fluke 43B 10 Siirrä vasenta kohdistinta syöksyvirran alkukohtaan. 11 Valitse kohdistin 2. 12 Siirrä oikeanpuoleista kohdistinta syöksyvirran loppukohtaan. Q R Q Q Lue virtahuiput kohdistimista. Kestävätkö sulakkeet ja kytkimet nämä virtahuiput? Ovat johtimet sopivan kokoisia? R Lue kohdistinten väliin jäävä aika. Kestävätkö sulakkeet ja kytkimet syöksyvirtaa tämän ajan? Nopeat kytkimet ja sulakkeet voivat laueta. 13 Toista mittaukset vaiheella 2 ja vaiheella 3. 46
Moottorit Epätahtimoottorit 4 3-vaihemoottoreiden tehokertoimen mittaaminen Kun tehokerroin on lähellä lukemaa 1, moottori kuluttaa lähes kaiken syötetyn tehon. Kun tehokerroin on alle 1, tuloksena on ylimääräisiä virtoja, ns. loisvirtoja. Tämä vaatii suurempia voimajohtoja ja muuntajia. Myös siirtojohtojen tehohäviö kasvaa. Maadoitettu tähtikytkentä, jossa symmetrinen kuormitus Tasapainotetuilla moottoreilla, joissa on maadoitettu tähtikytkentä, voit lukea tehokertoimen suoraan laitteen näyttöruudulta. Tarkista maadoitettu tähtikytkentä testaamalla kaikki kolme vaihe-maa -jännitettä. Jos jännitteet ovat vakaat ja yhtä suuret, järjestelmä on johdotettu maadoitetulla tähtikytkennällä. Mittaa tehokerroin seuraavasti: 1 Avaa päävalikko. 2 K POWER 3 Tee liitännät kuvan osoittamalla tavalla. Käytä moottoria normaalilla täyskuormituksella (tehokerroin laskee, jos kuormitus on alempi). Q Q Tarkista tehokerroin (PF). 47
Fluke 43B Kolmiokytkentä tai kelluvat järjestelmät Kolmiokytkentäjärjestelmät vaativat hieman monimutkaisempia menetelmiä. Toimi seuraavasti laskeaksesi tehokertoimen 3-vaiheisesta, maadoitetusta kolmiokytketystä moottorista tai kelluvista lähteistä. 1 Avaa päävalikko. 2 K POWER 3 Liitä vaiheet 1 ja 3 kuvan osoittamalla tavalla. Käytä moottoria normaalilla täyskuormituksella (tehokerroin laskee, jos kuormitus on alempi). Q R Q Kirjoita muistiin pätötehon lukema (kw 1 ) vaiheesta 1 vaiheeseen 3. R Kirjoita muistiin näennäistehon lukema (kva). 48
Moottorit Epätahtimoottorit 4 4 Siirrä punainen testijohto ja virtasondi vaiheeseen 2 (anna mustan johdon olla paikallaan vaiheessa 3). Kirjoita muistiin pätötehon arvo (kw 2 ). Jos tehokerroin on alle 1, lukemat kw 1 ja kw 2 ovat erilaisia, vaikka kuormitusvirrat ovat tasapainotettuja. Huomaa, että näennäisteho (kva) on yhtä suuri kuin ensimmäisessä mittauksessa. 5 Laske tehokerroin (lisää saamasi mittaustulokset): kw 1 + kw 2 3 kva kw TOTAL = = kva Esimerkki Mitattu: kw 1 = 170 kw kw 2 = 68 kw kva = 188 kva 170 kw + 68 kw 238 kw TOTAL = = 0.73 1.73 188 kva 325,6 kva Heikkoa tehokerrointa voi parantaa kytkemällä kondensaattoreita rinnan kuorman kanssa. Jos harmonista säröä esiintyy, ota yhteys asiantuntevaan sähköinsinööriin ennen kondensaattorien asentamista. Epälineaariset kuormat, kuten säätötaajuuksiset moottorin käyttölaitteet aiheuttavat ei-sinimuotoisia kuormitusvirtoja, joissa esiintyy harmonisia yliaaltoja. Harmoniset virrat lisäävät kvaarvoa ja alentavat siten kokonaistehokerrointa. Harmonisen särön heikentämä kokonaistehokerroin vaatii korjaamista suodattamalla. 49
Fluke 43B Jännitteen harmonisen yliaallon mittaaminen Jos syöttöjännite säröytyy harmonisen yliaallon vuoksi, moottori voi ylikuumeta. 1 Avaa päävalikko. 2 K HARMONICS 3 Tee liitännät kuvan osoittamalla tavalla: Q Q Tarkkaile THD-lukemaa. Epätahtimoottoriin syötetyn jännitteen harmoninen kokonaissärö ei yleensä saisi olla enempää kuin 5%. R Tarkista harmonisen särön spektri. Negatiiviset yliaallot (5:s, 11:s, 17:s, jne.) aiheuttavat eniten kuumenemista, koska ne yrittävät käyttää moottoria perustaajuutta hitaammin (ne luovat moottorin sisään vastakkaiseen suuntaan kiertäviä magneettikenttiä). Positiiviset yliaallot (7:s, 13:s, 19:s, jne.) aiheuttavat myös kuumenemista, koska ne yrittävät käyttää moottoria perustaajuutta nopeammin. R 50
Moottorin nopeudensäätölaite Moottorit Moottorin nopeudensäätölaite 4 Vaiheiden virran tarkistaminen Kun moottorin nopeudensäätölaite laukeaa, tarkista ensin jännitteen epäsymmetrisyys (ks. kohtaa Jännitteen epäsymmetrisyyden tarkistaminen. Tarkista tämän jälkeen kaikkien kolmen moottoriin syöttävän vaiheen virta. 1 Avaa päävalikko. 2 K VOLTS/AMPS/HERTZ 3 Tee liitännät kuvan mukaisesti. Käytä moottoria täyskuormituksella. Q Q Jos virtaa ei ole, sulake on oletettavasti auki tai johdotuksessa on avoin virtapiiri. Nopeudensäätölaite laukeaa. 4 Toista mittaukset vaiheella 2 ja vaiheella 3. 51
Fluke 43B Moottorin jännitteen perusaallon mittaaminen Tarkista moottorin nopeudensäätölaitteen kunto. 1 Avaa päävalikko. 2 K HARMONICS 3 Siirrä kohdistinta ensimmäisen perusaallon kohdalle. 4 Tee liitännät kuvan mukaisesti. Käytä moottoria täyskuormituksella ja täydellä nopeudella. R Q Q Lue perusaallon jännite. Jännitteen olisi oltava hieman alempi kuin verkkojännite. Jos jännite on huomattavasti alempi kuin verkkojännite, säätölaite ei ole kunnossa. Varmista asia vertaamalla mittausta hyväksi tiedettyyn säätimeen. R Lue kokonais-rms-jännite. Jos säätölaitteeseen merkitty arvo on alempi, arvo osoittaa luultavasti keskimääräistä jännitettä tai perusaaltoa rmsjännitteen sijaan. 52
Moottorivirran taajuuden mittaaminen Moottorivirran taajuus vastaa moottorin nopeutta. 1 Avaa päävalikko. Moottorit Moottorin nopeudensäätölaite 4 2 K VOLTS/AMPS/HERTZ 3 Tee liitännät kuvan mukaisesti: Q Q Q Vaihtele moottorin nopeutta ja tarkkaile taajuutta sekä virran aallonmuotoa. Virran taajuuden tulisi vastata moottorin nopeutta. 4 Toista mittaus vaiheella 2 ja vaiheella 3. Huomaa Koska jännitesignaalia ei ole, taajuus lasketaan syöttöliitännän 2 virtasignaalista. 53
Fluke 43B 54
Luku 5 Oskilloskooppitila Johdanto Fluke 43B:ssä on täysipainoinen digitaalinen muistioskilloskooppi, jonka kaistaleveys on 20 MHz. Kanavaa 1 käytetään jännitteen aaltomuodon näyttöön, kun taas kanavaa 2 voidaan käyttää virran aaltomuodon näyttöön virtasondin nipistimen kautta. Tässä luvussa käymme skoopin kaikkein tärkeimmät toiminnot läpi vaihe vaiheelta. Huomaa Aseta Fluke 43B:hen alkuasetukset ennen kuin alat käyttää tätä uutta toimintoa. Sillä tavoin aloitat aina samoin asetuksin. 55
Fluke 43B Yhden kanavan perusmittaus. Toimi seuraavalla tavalla: 1 Paina MENU-painiketta kahdesti avataksesi päävalikon. 2 K SCOPE 3 Tee liitännät alla kuvatulla tavalla: T S R Q rms-jännitteen näytön pitäisi olla lähellä linjan nimellisjännitettä, esimerkiksi 120 V tai 230 V. R Aaltomuodon pitäisi olla tasainen, sinimuotoinen ja sijaita näyttöruudun keskiosassa pystysuuntaan katsoen. S Fluke 43B toimii automaattitoiminnolla. Tämä toiminto optimoi sijainnin, alueen, aika-akselin ja liipaisun sekä varmistaa vakaan näytön melkein kaikilla aaltomuodoilla. T Juovan tunnistin [1] näkyy aaltomuotoalueen vasemmalla puolella. Maadoitusmerkki (-) osoittaa aaltomuodon perustilan. 56 Q
Oskilloskooppitila Asetuksen valinta. 5 Asetuksen valinta. Käytössä oleva näyttö näyttää sisääntulevan signaalin AC+DCrms arvon. Tämä johtuu siitä, että Fluke 43B on juuri nollattu. Oskilloskooppitila tarjoaa useampia näyttöjä. Esimerkiksi taajuusnäyttöjä (Hz) on valittavana useampiakin. Myös muitten näyttöjen merkitys selitetään. 1 Valitse SETUP 2 Olet nyt INPUT [1]:N SCOPE SETUP (skoopin asetus) näytössä 3 HZ K 4 INPUT [1] lukema vaihtuu hertseiksi 5 Valitse BACK; näytön lukema on hertsejä 57
Fluke 43B Q Näytetyn taajuuden pitäisi olla noin 50-60 Hz. R Muitakin näyttöjä voidaan valita: niiden toiminnot on esitetty alla olevassa taulukossa. VALITTU DC ACrms AC+DCrms Hz Pulse+ Pulse- Duty+ Duty- Peak max Peak min Peak m/m Crest Phase, Input [2] only MITTAUSTULOS Sisääntulevan tasavirran (DC) näyttö. Sisääntulevan vaihtovirran (Acrms) näyttö. Koko sisääntulevan signaalin tosi rms arvo. Taajuuden näyttö. Sisääntulevan signaalin positiivissuuntaisen osan keston näyttö (yleensä neliöaalto). Sisääntulevan signaalin negatiivissuuntaisen osan keston näyttö (yleensä neliöaalto). Sisääntulevan signaalin positiivissuuntaisen osan keston näyttö (yleensä neliöaalto) prosenttina jaksonajasta. Sisääntulevan signaalin negatiivissuuntaisen osan keston näyttö (yleensä neliöaalto) prosenttina jaksonajasta. Sisääntulevan signaalin maksimihuippuarvon näyttö. Sisääntulevan signaalin minimihuippuarvon näyttö. Sisääntulevan signaalin huipusta-huippuun -arvon näyttö. Huippuarvon näyttö jaettuna rms-arvolla. Vaihe-eron näyttö input [1]:n ja input [2]:n aaltomuodon välillä. 58
Oskilloskooppitila Signaalin yksityiskohtien tarkastelu 5 Signaalin yksityiskohtien tarkastelu Näyttöruudun aaltomuodon amplitudi ja jaksojen määrä ovat automaattisesti säädetyt. Näin saadaan selkeä kuva yleisistä aaltomuodon ominaisuuksista. Mikäli jotkin signaalin yksityiskohdat kiinnostavat, voit käsin muuttaa amplitudia ja jaksojen määrää. Automaattitila sammuu: SCOPE näyttöruudun otsikko AUTO muuttuu otsikoksi 1/2 AUTO. 1 Valitse alue: RANGE 2 Paina vasenta painiketta, niin jaksojen määrä lisääntyy 3 Paina oikeaa painiketta, niin jaksojen määrä vähenee Skooppinäyttö on jaettu 8 pystysuoran ja 9,5 vaakasuoran jaon ristikoksi. Vaaka- ja pystysuorien jakojen suuruusluokka näkyy näyttöruudulla ristikon alla. Ylläolevalla näyttöruudulla yksi vaakasuora ristikon osa vastaa 5 millisekunnin pituista aikaa, mikä on osoitettu merkinnällä 5 ms/d. 59
Fluke 43B 4 Paina alempaa painiketta vähentääksesi aaltomuodon amplitudia 5 Paina alempaa painiketta lisätäksesi aaltomuodon amplitudia Tässä esimerkissä aaltomuodon amplitudi on näytön korkeutta suurempi. Muokkaa amplitudia näyttöruudun alueella, jotta saat koko aaltomuodon näkyviin. Ylläolevalla näyttöruudulla yksi pystysuora ristikon osa vastaa 50 voltin jännitettä, mikä on osoitettu merkinnällä 50 V/d. 60
Oskilloskooppitila Liipaisu 5 Liipaisu Voit nähdä aaltomuodossa liipaisun ikonin ( ). Tämä kuva näyttää, millä tasolla aaltomuoto on liipaistu. Fluke 43B valitsee automaattisesti parhaan mahdollisen tason. Voit tarpeen vaatiessa siirtää liipaisutason mihin tahansa haluamaasi arvoon. 1 Paina TRIGGER -painiketta 2 Paina ylempää painiketta lisätäksesi liipaisutasoa 3 Paina alempaa painiketta vähentääksesi liipaisutasoa Huomaa, että Fluke 43B pystyy tallentamaan yksityiskohtia signaaleista, jotka ovat liipaisukohdan edellä. Tätä toimintaa eivät analogioskilloskoopit tarjoa. Asetusarvona on näyttää 2 jakoa ennen liipaisukohtaa. Voit säätää arvoa välillä 0-10 jakoa. 1 Paina MOVE -painiketta 2 Paina oikeaa painiketta lisätäksesi jakoja liipaisukohdan edelle 3 Paina vasenta painiketta vähetääksesi jakoja liipaisukohdan edellä 1/2 AUTO-näyttö SCOPE-kuvaruudun otsikkona vaihtuu otsikoksi MANUAL, jos niin aaltomuodon amplitudi, jaksojen määrä ja liipaisu ovat kaikki käsiohjauksella. 61
Fluke 43B Paluu automaattitilaan AUTO tila optimoi automaattisesti aseman, alueen, aika-akselin ja liipaisun vakaaksi ja hyvin määritellyksi näytöksi melkein millä tahansa aaltomuodon tyypillä. Näin palautat Fluke 43B:n AUTO-tilaan. Kun haluat valita AUTO:n toimi seuraavalla tavalla: 1 Paina SETUP -painiketta 2 Paina AUTO-painiketta palataksesi automaattitilaan 62
Oskilloskooppitila Kahden kanavan mittaaminen 5 Kahden kanavan mittaaminen Kaksi kanavaa mahdollistaa syyn ja seurauksen yhtäaikaisen näytön. Moottorin käynnistäminen esimerkiksi vaatii lyhyen aikaa paljon virtaa ja aiheuttaa jännitteen laskun. Virta on suuri heti käynnistyksen jälkeen ja vakiintuu johonkin nimellisarvoon. Varsinkin, jos virtalähde on heikko, jännitteen laskun huomaa. Kahta kanavaa käyttäen voit tarkkailla virtaa ja jännitettä yhtä aikaa. Skooppitila antaa monia mahdollisuuksia katsoa tarkemmin signaalin yksityiskohtia niin, että moottorin käynnistyksen jokaista vaihetta voidaan tarkkailla. 1 Tee liitännät alla kuvatulla tavalla 2 Nollaa Fluke 43B 3 Paina MENU-painiketta kahdesti päävalikon avaamiseksi. 4 K SCOPE Fluke 43B on nyt yhden kanavan tilassa. Jännite näkyy kanavalla [1]. Seuraavissa kohdissa kahden kanavan tila valitaan niin, että virta näkyy samanaikaisesti kanavalla [2]. Jatka seuraavaan tapaan. 63
Fluke 43B 5 Paina SETUP -painiketta 6 INPUT [2] K COUPLING: OFF 7 INPUT [2] COUPLING (liitäntä) DC K 8 Paina BACK -painiketta. Nyt kaksi tulosignaalia on näytöllä yhtä aikaa Molempien aaltomuotojen peruskuvakkeet (-) ovat ruudun keskellä pystysuuntaan nähden niin, että aaltomuodot menevät päällekkäin. Juovien merkit [1] ja [2] osoittavat aaltomuodon ja tulosignaalin välisen suhteen. Seuraavassa kohdassa selitetään, kuinka kummankin aaltomuodon amplitudi ja pystysuuntainen asema sovitetaan niin, että ne eivät peitä toinen toisiaan. Käytä RANGE-painiketta (alue) säätääksesi kummankin aaltomuodon amplitudit 2-4 jaksoon. Käytä MOVE-painiketta sijoittaaksesi yhden aaltomuodon näyttöruudun yläosaan ja toisen sen alaosaan. Näin Fluke 43B näyttää sekä jännitteen että virran ja näyttö virkistetään jatkuvasti: se näyttää jatkuvasti senhetkisen tilanteen. Tämä on aika-akselin NORMAALI tila. Voit painaa HOLD / RUN pysäyttääksesi näytön. SINGLE tilaa voidaan käyttää myös vain yhden kerran tapahtuvien tilanteiden tutkimiseen. 64
Oskilloskooppitila Single-tila 5 Single-tila Single- eli kertamittaustilassa voit pysäyttää virran ja jännitteen heti käynnistyksen jälkeen. Tämä on mahdollista käyttämällä SINGLE aikaakselitilaa. SINGLE tilassa aaltomuoto kirjataan kerran, mikä perustuu määrättyyn liipaisintapahtumaan jossakin tulosignaalissa. Käynnistettäessä tulosignaali [2]:n virta on hyvä liipaisin. Virta kasvaa käynnistyksessä, joten se on hyvin määritelty liipaisintapahtuma. 1 Paina SETUP -painiketta 2 K TRIGGER INPUT: AUTO 3 2 K BACK Sisääntulosignaali [2] valitaan liipaisua varten: liipaisun symboli ( ) on aaltomuodolla [2]. Aika-akseli on edelleen NORMAALI-tilassa ja näyttöruutu päivittyy jatkuvasti. SINGLE tila valitaan seuraavien vaiheiden kautta. 4 K TIME BASE: NORMAL 5 SINGLE K BACK 6 Paina HOLD/RUN painiketta ja sisääntulosignaalien [1] ja [2] aaltomuodot tallennetaan kerran 7 Sammuta moottori 8 Paina HOLD/RUN-painiketta: Fluke 43B on valmis mittaamaan käynnistysvirran ja -jännitteen moottoria käynnistettäessä. 9 Käynnistä moottori. Fluke 43B mittaa jännitteen ja virran. 65
Fluke 43B Fluke 43B on mitannut jännitteen ja virran moottoria käynnistettäessä. Käynnistyshetkeä edustaa liipaisinsymbolin ( ) vaakasuora paikka. Jännitteen ja virran näkee 2 vaakasuorassa jakeessa ennen käynnistystä. Tänä aikana virta on nollassa ja jännite on kuormittamaton ja maksimissaan. Käynnistyksen jälkeen virta kasvaa nopeasti ja jännite putoaa moottorin kuormittuessa. Kun moottori on käynnistynyt virta tasaantuu matalammalle vakaalle tasolle ja sen seurauksena jännite kasvaa. Q Ellei Fluke 43B mittaa aaltomuotoja moottoria käynnistettäessä, kokeile jotain toista liipaisintasoa. Muista, että liipaisintason on aina oltava aaltomuodon amplitudin rajoissa. R Vaihtamalla jaksojen aikaa ja tekemällä uuden mittauksen voit katsoa käynnistysprosessin yksityiskohtia tarkemmin. Paina HOLD/RUN painiketta valmistaaksesi oskilloskoopin seuraavaan mittaukseen. 66
Luku 6 Näyttöruutujen ja tietojen käsittely Johdanto Tässä jaksossa selitetään, miten tallennat, selailet ja tulostat laitteen näyttöruutuja. Jaksossa selitetään myös, miten voit käyttää ruutuja luodaksesi esityksiä Word -asiakirjatiedostoina. Samoin selitetään harmonisten yliaaltojen tallentaminen käyttämällä FlukeView -ohjelmaa. Näyttöruudut tallennetaan muodossa, joka mahdollistaa myöhemmän käsittelyn. Voit siis käyttää kohdistinta aiemmin tallennetussa tiedostossa. Kohdistin osoittaa kiinnostavaa tapahtumaa, ja voit lukea kiinnostavan hetken mittaustulokset. Aloita tekemällä jokin mittaus, esimerkiksi verkkojännitteen mittaus. Käytä tätä näyttöruutua kokeiluun. Kuva 5. VOLTS/AMPS/HERTZ -näyttö 67
Fluke 43B Näyttöruutujen tallentaminen Voit tallentaa minkä tahansa näytössä näkyvän mittaustuloksen painamalla tallennuspainiketta SAVE. 1 Tallenna näyttö. Viesti kertoo, että näyttöruutu on tallennettu. Toista tämä toiminto useita kertoja täyttääksesi useampia näyttöjen muistipaikoista. Jos yrität tallentaa näytön, kun kaikki muistipaikat ovat täynnä, näet viestin, joka kehottaa ensin tyhjentämään yhden tai useamman muistipaikan. 68
Näyttöruutujen ja tietojen käsittely Näyttöruutujen selailu ja poistaminen 6 Näyttöruutujen selailu ja poistaminen 1 Avaa päävalikko. 2 K VIEW / DELETE SCREENS 3 1 K Valitse näyttö. 4 Paina painiketta VIEW. Nyt voit selailla tallentamiesi näyttöruutujen välillä: 5 6 Paina BACK palataksesi yleiskatsausnäyttöön. Yleiskatsausnäytöltä voit poistaa haluamasi näyttöruutuja. 7 Paina DELETE. Näytöllä näkyy viesti, joka varmistaa, haluatko todella poistaa kyseisen näyttöruudun. Kun vahvistat poiston, näyttöruutu häviää muistista. 8 Valitse muistiin tallennettu näyttöruutu. Paina VIEW. 9 Paina RECALL painiketta palauttaaksesi tiedot näyttöruudulle samanlaisena, kuin ne olivat tallentamishetkellä. 69
Fluke 43B Näyttöruutujen tulostaminen Voit tulostaa auki olevia tai tallennettuja näyttöruutuja. 1 Liitä Fluke 43B tulostimeen kuvan osoittamalla tavalla. 2 Tulosta auki oleva näyttöruutu. Tulosta tallennettu ruutu selaamalla se ensin esiin (ks. edellinen kohta Näyttöruutujen selailu ja poistaminen ). Jollei tulostin toimi, katso vianetsintäohjeita Fluke 43B:n käyttöohjeesta. Huomaa Voit myös tulostaa näyttöruutuja FlukeView-ohjelmiston avulla. Katso toimintaohjeita FlukeView n Users Manual (käyttöohjeesta). 70
Esitysten luominen Näyttöruutujen ja tietojen käsittely Esitysten luominen 6 Voit käyttää auki olevia tai tallentamiasi näyttöruutuja Word-asiakirjoissa luodaksesi raportteja. Asenna ensin FlukeView tehon laadun analysointiohjelmisto suorittamalla asennuslevykkeen SETUP -toiminto. Katso aloitusohjeet CD-ROMin pakkauksesta. FlukeView SETUP luo valmiin raporttipohjan nimeltä QREPORT.DOC. 1 Liitä Fluke 43B tietokoneeseen (ks. FlukeView n käyttöohje). 2 Avaa tiedosto QREPORT.DOC. 3 Täytä lomake napsauttamalla harmaita kenttiä ja kirjoita niihin tekstisi. 4 Napsauta tätä painiketta lisätäksesi auki olevan Fluke 43B:n näyttöruudun suoraan esitykseesi. 5 Kirjoita näyttöruudun kuvaus kenttään Description. 6 Napsauta tätä painiketta tulostaaksesi esityksen. 71
Fluke 43B Harmonisten yliaaltojen tallennus pidemmän ajan kuluessa Voit käyttää FlukeView ohjelman tallennusominaisuuksia harmonisten aaltojen tallentamiseksi pidemmän ajan kuluessa. Niin voit analysoida asennuksesi toimintaa pitkähkön ajan kuluessa. Esimerkiksi harmonisten yliaaltojen tallennus yli vuorokauden ajan kertoo jo paljon kuormanvaihteluista järjestelmässä. 1 Aseta Fluke 43B mittaamaan virran harmonisia aaltoja. 2 Liitä Fluke 43B ja tietokone toisiinsa (katso FlukeView käyttöohje). 3 Aja FlukeView. 4 Näpäytä tätä painiketta, kun haluata avata tallennusten kirjausvalikon. 5 Valikosta voit määritellä päivitysten määrän ja joka päivityksen välillä kuluvan ajan. 72
Näyttöruutujen ja tietojen käsittely Harmonisten yliaaltojen tallennus pidemmän ajan kuluessa 6 6 Näpäytä Start-painiketta harmonisten yliaaltojen tallennusta varten. FlukeView näyttää varsinaisen mittaustuloksen sekä taustalla kaikki muistiin tallennetut lukemat. 7 Näpäytä tätä painiketta, kun lopetat tallennuksen. 8 Näpäytä tätä painiketta, kun tallennat arvot ASCII - muodossa (.CSV tai.txt). 9 Nyt voit käsitellä tallennettua tiedostoa taulukkolaskentaohjelmalla. 73
Fluke 43B 74
Luku 7 Määritelmät Alijännite Jännite alittaa nimellisarvonsa pitempiaikaisesti (kauemmin kuin 10 sykliä). Alijänniteaalto Alijänniteaalto on hetkellinen jännitteen painuma, joka voi aiheutua esim. suuren laitteiston käynnistämisestä tai sulkemisesta. Aalto kestää yleensä yhdestä syklistä muutamaan sekuntiin. Black out (ks. Sammutus) Cos ϕ (ks. Perusaallon tehokerroin, DPF) Epälineaarinen kuorma Sähköiset kuormat, joissa hetkellinen virta ei ole suhteessa hetkelliseen jännitteeseen. Kuorman impedanssi vaihtelee jännitteen mukaisesti. Sähköiset kuormat, joilla on diodi/kondensaattori-etuosat ovat epälineaarisia kuormia. Harmoninen kokonaissärö (THD) THD on sinimuotoisen ottosignaalin harmonisten taajuuksien kokonaismäärä joko prosentteina kokonais-rms-arvosta (THD-R) tai prosentteina perustaajuudesta (THD-F). THD on suure, joka määrittelee miten paljon aallonmuoto poikkeaa puhtaasta sinimuotoisesta aallosta. 0% merkitsee, ettei säröä ole. Voit valita laitteen mittaussuureeksi THD-R tai THD-F. Harmoninen särö Sinimuotoisen signaaliaallon jaksoittainen särö. Aallonmuoto vääristyy, kun puhtaaseen siniaaltoon liittyy korkeampia taajuuskomponentteja. (Ks. myös: Harmoninen kokonaissärö) Harmoninen (yliaalto) Ei-sinimuotoisen signaalin sinimuotoinen komponentti, jonka taajuus on perustaajuuden monikerta. 75
Fluke 43B Käynnistysvirta Kuorman käynnistämisen aikainen virtahuippu, ennen kuin resistanssi tai impedanssi kasvavat niin, että virta saavuttaa normaalin toimintatilansa. K-kerroin Luku, joka osoittaa harmonisten yliaaltojen aiheuttamaa häviötä muuntajissa. Korkeammat yliaallon järjestysluvut vaikuttavat K-kertoimeen enemmän kuin alemmat yliaallon järjestysluvut. Fluke 43B:ssa käytetään seuraavaa kaavaa K-kertoimen laskemiseen: KF = 2 2 ( h Ih ) 2 Ih Jossa: h = harmonisen yliaallon järjestysluku I h = harmoninen virta prosentteina perustaajuudesta Liitoskohta (PCC) Sähköverkon liitoskohta, jossa sähkön käyttäjän vastuu lakkaa ja rakennuksen omistajan vastuu alkaa. Yleensä verkkomuuntajan tai sähkömittarin yhteydessä. Loisteho Loisteho (vari) on näennäistehon reaktiivinen komponentti, jonka aiheuttaa vaihtosähkövirran ja syöttöjännitteen välinen vaihesiirto induktiokeloissa ja kondensaattoreissa. Loistehoa aiheuttavat sähkönjakelujärjestelmässä induktiiviset kuormat, kuten moottorit, kuristimet ja muuntajat. Varien kompensoimiseksi käytetään korjauskondensaattoreita. Lyhytaikaiset huiput Erittäin lyhyt ja terävä nousu tai painuma jännitteen (tai virran) aallonmuodossa. (Myös: sykäys, piikki) Näennäisteho Näennäisteho (VA) on vaihtosähkön virran ja jännitteen tulon ilmoittama teho silloin, kun virta ja jännite eivät ole samassa vaiheessa. Painuma (ks. Alijänniteaalto) Pätöteho Pätöteho (wattia) on se osa sähkötehosta, joka on todellinen. Siihen sisältyvät lämpöhäviöt. Sähkön käyttöveloitukset perustuvat watteihin. 76
Määritelmät Perusaallon tehokerroin, DPF (Cos () 7 Perusaallon tehokerroin, DPF (Cos ϕ) Todellisen tehon suhde näennäistehoon. Perusaallon tehokerroin on perusvirran ja perusjännitteen välisen vaihekulman kosini (cos ϕ). Induktiiviset kuormat aiheuttavat jännitteestä jäljessä olevaa virtaa, kun taas kapasitiiviset kuormat aiheuttavat jännitteestä edellä olevaa virtaa. Perusaallon tehokerroin käyttää ainoastaan signaalin perusaaltoa laskemiseen. (Ks. myös: Tehokerroin) DPF Merkitys 0 1 virta edeltää tai jätättää, laite kuluttaa tehoa. 1 virta ja jännite vaiheessa, laite kuluttaa tehoa. -1 virta ja jännite vaiheessa, laite kehittää tehoa. -1 0 virta edeltää tai jätättää, laite kehittää tehoa. Piikki (ks. Lyhytaikaiset huiput) Pudotus Vaimea jännitehäviö. Erittäin lyhyen ajan (millisekunteja) kestävä jännitteen painuma (Ks. myös: Painuma) Sammutus Pitkäaikainen virtakatkos, kesto yli 1 minuuttia (ns. black-out). Sykäys (ks. Lyhytaikaiset huiput) Syöksy (ks. Myös Ylijänniteaalto) Termiä syöksyvirtakäytetään joskus valaistusjärjestelmissä esiintyvistä ylijännitteistä. Tehokerroin (PF) Pätötehon suhde näennäistehoon. Induktiiviset kuormat aiheuttavat jännitteestä jäljessä olevaa virtaa, kun taas kapasitiiviset kuormat aiheuttavat jännitteestä edellä olevaa virtaa. Myös harmonisten yliaaltojen esiintyminen alentaa tehokerrointa. Tehokerroin lasketaan kokonais-rms-arvon perusteella, johon siten sisältyvät kaikki harmoniset yliaallot. (Ks. myös: Perusaallon tehokerroin) PF Merkitys 0 1 kaikkea syötettyä tehoa ei käytetä, loistehoa esiintyy. 1 laite käyttää kaiken syötetyn tehon, ei loistehoa. -1 laite kehittää tehoa, virta ja jännite vaiheessa. -1 0 laite kehittää tehoa, virta edeltää tai jätättää. 77
Fluke 43B Todellinen teho (ks. Pätöteho) Todellinen teho (ks. Pätöteho) VA (ks. Näennäisteho) Volttiampeeria VAR (ks. Loisteho) Reaktiivinen volttiampeeri, vari W (ks. Pätöteho) Wattia Yliaallon järjestysluku Luku, joka ilmoittaa yliaallon taajuuskomponentin järjestysnumeron: ensimmäinen yliaalto on perustaajuus (50 Hz tai 60 Hz), kolmas yliaalto on perustaajuuden kolminkerta (150 Hz tai 180 Hz) ja niin edelleen. Yliaallot voivat olla positiivisia (+), nollajaksoisia (0) tai negatiivisia (-). Positiiviset yliaallot yrittävät käyttää moottoria perustaajuutta nopeammin, negatiiviset yliaallot yrittävät käyttää moottoria perustaajuutta hitaammin. Kummassakin tapauksessa moottori menettää vääntöä ja kuumenee. Järjestysluku Taajuus 50 60 F 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. jne. 100 120 150 180 200 240 250 300 300 360 350 420 400 480 450 540 500 600 600 660 Jakso + - 0 + - 0 + - 0 + -... Jos aallonmuodot ovat symmetrisiä, myös harmoninen särö häviää. Ylijännite Jännite ylittää nimellisarvonsa pitempiaikaisesti (kauemmin kuin 10 sykliä). Ylijänniteaalto Ylijänniteaalto on hetkellinen jännitteen nousu. Aalto kestää yleensä yhdestä syklistä muutamaan sekuntiin....... 78