Energietechnik
Neue Qualitätsanforderung unter Berücksichtigung der künftigen internationalen Netzverknüpfungen, sowie der dezentralen Energieeinspeisung
Hier ist HERO®power ein starker Partner, wenn es um die Simulation realer Netze geht. Genormte Netze definieren lediglich Oberwellen bis zur 50. Harmonischen.
Die Forschung beschäftigt sich mit realen und zukünftigen Netzen: Einspeiseknoten, Blitzeinschlag, Einspeisung im europäischen Verbund, Netzimpedanzüberwachung.
Netzsimulation realer Netze
Hier sind dynamische Eigenschaften gefragt die weit über die Normanforderungen hinausgehen. Netzeinbrüche und Verzerrungen gehen weit über 2,5kHz hinaus, bis zu Frequenzen im 100kHz-Bereich.
Eine Sonderstellung nimmt dabei der HERO®power PFL2250-28-UDC415-IDC375 ein.
Diese Aufgaben stellen auch hohe Anforderungen an die Strom-Messeinrichtungen.
Hier ist auch die Anknüpfung zur Metrologie.
Die zur Leistungsberechnung dienenden elektrischen Größen Strom und Spannung müssen sowohl breitbandig erfasst werden, als auch eine vernachlässigbare Phasenverschiebung im unteren µ-Gradbereich zwischen der Strom- und Spannungsmessung aufweisen.
Um auch Ströme erdfrei erfassen zu können, muss die galvanische Trennung breitbandig und stabil ausgelegt werden.
Leistungskalibrierung
Metrologische Institute wie PTB, Metas, VDS—AIT schätzen die Präzision und Dynamik der HERO®power Kalibierquellen.
PA3160A
PA3120A
Metrologie – Energietechnik – PTB
Entwicklung neuer 2,5kHz rückführbarer Größen
für Hochspannungsnetze
2 Leistungsbereiche: B1 und B2,
mit umschaltbarem U/I Mode während des Betriebes
Leistungsbereiche:
B1: 135Veff / 70Aeff; B2: 270Veff / 35Aeff
DC … 15kHz-3dB Leistungsbandbreite
Phasenstabilität: 12 nano-rad
PA3160A HB-EN-PA3160A.pdf (600kB)
PA3120A HB-EN-PA3120A.pdf (165kB)
HB PA9804C.pdf (110kB)
OK, Limit
Grüne LED leuchtet dauernd = <OK>:
Der Verstärker arbeitet einwandfrei.
Grüne LED am Rack blinkt = <LIMIT>:
Der Verstärker befindet sich außerhalb der Spezifikationen.
ERDUNGSSCHRAUBE
Die Erdungsschraube darf nicht benützt oder bedient werden.
Source Active
Leuchtet dauernd <SOURCE ACTIV> – signalisiert, dass der Zwischenkreis geladen ist (bzw. noch geladen ist)
V-OUTPUTRMS
3 1/2-stelliges Kanalmessgerät
und 2 LEDs — gelb für Minus und grün für +. Diese stehen für +DC oder -DC.
Erdung
Erdungsschraube. Darf vom Anwender nicht benutzt werden.
V-LIMIT
10-Gang-Potentiometer zur Einstellung der Spannungsgrenze.
Rote LED zur Signalisierung des Erreichens des V-LIMITs.
V-OUTPUTRMS
3 1/2-stelliges Kanalmessgerät
und 2 LEDs — gelb für Minus und grün für +. Diese stehen für +DC oder -DC.
C-LIMIT
10-Gang-Potentiometer zur Einstellung der Spannungsgrenze.
Rote LED zur Signalisierung des Erreichens des C-LIMITs.
NOMINAL INPUT
VDIFF = 5VRMS
Dieser geschirmte Steuereingang ist eine isolierte LEMO-Buchse. Er steht für Frequenzen ab DC zur Verfügung.
DC+AC / AC
Umschaltung der Kopplung.
Der Eingang lässt sich mit DC+AC auf AC-gekoppelt umschalten.
Das ist besonders bei einer Aussteuerung mit Funktions-generatoren nützlich, um die DC-Anteile zu eliminieren.
AMPLIFIER RANGE
x1 / x0,1
Abschwächung –20dB
Mit dem 20db-Abschwächer lassen sich kleine Signale um ca. 20db rauschärmer erzeugen, als mit einem Funktionsgenerator.
START / STOP
Start / Stop Verstärker
Stopp in VMODE = 0V
Stopp in CMODE = 0A
R1 / R2
Umschaltung Range1 / Range2
REMOTE
Local
Local Betrieb
Remote
Remote Betrieb
POWER STATE
POWER STATE—SUPPLY—AMPLIFIER
Die Zustandsanzeige erfolgt durch Leuchtdioden. Die Befehle <ON / OFF / bzw. START / STOP / RESET> werden mit den entsprechenden Tasten gegeben.
Die Hinweise unter <POWER STATE> sind sowohl für <SUPPLY> (Leistungsnetzteil), als auch für <AMPLIFIER> (Leistungsendstufe) zuständig.
Σ - ERROR
Die LED leuchtet, wenn der Verstärker auf Grund einer Störung gesperrt <STOP> wurde (z.B. bei Übertemperatur), bzw. das Netzteil abschaltet <OFF> wird. Ist die Störung beseitigt, kann der Betrieb wieder mit den Tasten <RESET> und <ON> bzw. <START> frei gegeben werden.
EXT. INTERLOCK
Über den 9-poligen Sub-D Stecker können POWER SUPPLY und AMPLIFIER getrennt von extern <OFF> bzw. <STOP> geschaltet werden. Es tritt dann der Zustand Σ – ERROR ein. Dies wird mit den Leuchtdioden angezeigt.
OVERTEMP
Netzteil und Verstärker werden temperaturüberwacht. Bei Übertemperatur erfolgt eine entsprechende Sperrung bzw. Abschaltung. Die 3 Phasen und das Netzteil werden vom Netzeingang getrennt. Nach Beseitigung der Störung lässt sich der Verstärker mit den Tasten <RESET> und <ON> wieder in Betrieb setzen.
OVERLOAD
Wird der Verstärker außerhalb seiner Grenzdaten betrieben, erfolgt eine automatische Begrenzung. Dies zeigt die LED-Diode an.
HEAT STATE
TEMP °C
Balkenanzeige – 10 Segmente;
Temperatur der Endstufen; Anzeige in °C
POWER DISSIPATION
Balkenanzeige – 10 Segmente vertikal;
Verlustleistung Anzeige in der zulässigen Verlustleistung
MONITORING
VMON
1VMON ≙ 100VOUT;
1V der Monitoranzeige entspricht 100V der Ausgangsspannung
CMON
1VMON ≙ 10AOUT;
1V der Monitoranzeige entspricht 10A des Ausgangsstromes
System Start
<POWER OFF/ON>
Hiermit wird die Hilfsspannungsversorgung (z.B. 230V/50Hz) für Steuerfunktionen zu- oder abgeschaltet.
Mit <OFF> werden die 3 Phasen der Hauptstromversorgung vom Netz getrennt.
Die Leistungsendstufe wird angehalten (nicht vom Ausgang isoliert).
Erdung
Erdungsschraube. Darf vom Anwender nicht benutzt werden.
Power State
Lastausgang <HIGH> ±
R1: 135VRMS / 70ARMS -10min
R2: 270VRMS / 35ARMS -10min
Lastausgang <LOW> OUT:
Referenzpotential
Erdung des Ausgangs <LOW>
Mittels des Kurzschlussbügels kann das Verstärkerbezugspotential auf Erdpotential (Schutzleiter) gelegt werden.
Reference Potentials
Es gibt verschiedene Referenzpotentiale für Ihre individuelle Nutzung. Sie sind mit ≠ gekennzeichnet, was ungleich bedeutet. Sie können miteinander verbunden sein.
PA2023C
PA2023D
Metrologie – Leistungskalibrierung
Netzgrößensimulation, Energietechnik, Laboraufgaben
Spannungsreferenz: ±425V 300Veff
Stromkalibrierung: ±1,5A 1Aeff
DC…30kHz, UA
Besonderheit: 100 nano-rad
Phasengleichlauf und Stabilität
PA2023C HB-PA2023C.pdf (235kB)
PA2023D HB-PA2023D.pdf (145kB)
PA3140A
Metrologie
Energietechnik – Leistungskalibrierung
Referenz-Verstärker für
<loss measurements of power transformers>
C regulated :±30A / ±150V
VSL B.V. – Dutch Metrology Institute
PA3140A HB-PA3140A.pdf (800kB)
INPUT + CONTROL
2 addierende BNC-Signaleingänge:
- AC+DC
- AC
AC+DC:
Dieser Steuereingang ist eine isolierte BNC-Buchse. Er steht für Frequenzen ab DC zur Verfügung.
AC:
Dieser Steuereingang steht für Frequenzen ab …. zur Verfügung.
Skalierung:
1 VIN ≙10 AOUT
Die Eingänge sind erdfrei bis mindestens ±30V.
Erdung
Erdungsschraube. Darf vom Anwender nicht benutzt werden.
SLEW RATE: di/dt
LEDs: ON und OFF
Regler: Einstellbereich 1-100%
Taster: Aktivierung <ON> und <OFF>
Betriebsart:
Taster L: Local-Betrieb
Taster R: Remote-Betrieb
POWER STATE
POWER STATE—SUPPLY—AMPLIFIER
Die Zustandsanzeige erfolgt durch Leuchtdioden. Die Befehle <ON/OFF bzw. START/STOP/RESET> werden mit den entsprechenden Tasten gegeben.
Die Hinweise unter <POWER STATE> sind sowohl für <SUPPLY> (Leistungsnetzteil), als auch für <AMPLIFIER> (Leistungsendstufe) zuständig.
POWER STATE <ON/OFF>
Damit wird der Leistungstransformator zu- bzw. abgeschaltet.
POWER AMPLIFIER <START/STOP>
Damit wird die Leistungsendstufe zur Aussteuerung freigegeben – bzw. gesperrt. Der Status wird über die Kontrollleuchte angezeigt.
ERROR
Die LED leuchtet, wenn der Verstärker auf Grund einer Störung gesperrt <STOP> wurde (z.B. bei Übertemperatur) bzw. das Netzteil abschaltet <OFF> wird. Ist die Störung beseitigt, kann der Betrieb wieder mit den Tasten <RESET> und <ON> bzw. <START> frei gegeben werden.
EXTERNAL INTERLOCK
Über den 9-poligen Sub-D Stecker können POWER SUPPLY und AMPLIFIER getrennt von extern <OFF> bzw. <STOP> geschaltet werden. Es tritt dann der Zustand Σ-ERROR ein. Dies wird mit den Leuchtdioden angezeigt.
OVERTEMP
Netzteil und Verstärker werden temperaturüberwacht. Bei Übertemperatur erfolgt eine entsprechende Sperrung bzw. Abschaltung. Nach Beseitigung der Störung lässt sich der Verstärker mit den Tasten <RESET> und <ON> wieder in Betrieb setzen.
OVERLOAD
Wird der Verstärker außerhalb seiner Grenzdaten betrieben, erfolgt eine automatische Begrenzung. Dies zeigt die Diode an.
RESET
HEAT STATE
TEMP °C
Balkenanzeige – 10 Segmente vertikal; Temperatur Anzeige in °C der zulässigen Temperatur
POWER DISSIPATION
Balkenanzeige – 10 Segmente vertikal; Verlustleistung Anzeige in % der zulässigen Verlustleistung
OUTPUT CONTROL
V/C TRUE RMS
DISPLAY
Anzeige von Ausgangs-spannung / Ausgangsstrom und eingestellten Grenz-werten
VOLTAGE LIMIT
CURRENT LIMIT
SET Regler
Einstellknöpfe für Spannungslimit und Stromlimit
Limit LEDs
Aktiv bei Überschreitung des voreingestellten Begrenzungswertes
- Voltage Limit
- Current Limit
Taster DISPLAY
Zum Anzeigen von V-Limit und C-Limit
MONITORING
VMON
1V ≙ 25 VOUT
1V der Monitoranzeige entspricht 25V der Ausgangsspannung
CMON
1V ≙ 10 AOUT
1V der Monitoranzeige entspricht 10A des Ausgangsstromes
SYSTEM Start
<POWER OFF/ON>:
Hiermit wird die Hilfsspannungsversorgung (z.B. 230V/50Hz) für die Steuerung vom Netz getrennt bzw. verbunden.
Bei <OFF> fallen alle Leistungsschütze ab, sodass die 3 Phasen und das Leistungsnetzteil vom Netzeingang getrennt sind.
Dabei wird die Leistungsendstufe zwangsgesperrt.
Die Hilfsspannungsversorgung kommt vom Netzeingang. Sie wird auf Über- und Unterspannung überwacht und ist gegen Überlastung abgesichert.
ERDUNGSSCHRAUBE
Die Erdungsschraube darf nicht
benützt oder bedient werden.
Betriebszustandsanzeige
Grüne LED
<OK>
Grüne LED leuchtet dauernd: Der Verstärker arbeitet einwandfrei und innerhalb der eingestellten Spezifikationen.
<LIMIT>
Grüne LED blinkt: Der Verstärker befindet sich außerhalb der Spezifikationen.
Betriebszustandsanzeige
Rote LED
<OUTPUT>
Leuchtet solange der Zwischenkreis gefährliche Berührungsspannung hat.
Der Verstärker ist immer noch aktiv, auch wenn er abgeschaltet wurde, da die Ladekondensatoren noch geladen sind.
Sobald deren Spannungen nicht mehr gefährlich sind, wird das rote Licht dunkel.
INTERLOCK
Potentialfreie Betätigung z.B. mit potentialfreiem Schalter oder Kurzschlussbrücke.
- Betriebszustand: Kontakte geschlossen
- Störung: Kontakt(e) offen
Die STROMVERSORGUNG kann aus Sicherheitsgründen extern <OFF/ON> (Verriegelung: Pin1 – Pin2) geschaltet werden.
Der VERSTÄRKER kann über den 9-poligen Sub-D-Stecker <STOP> gestoppt werden.
PA2024D
Metrologie – Stromwandler – Kalibrierung
Energietechnik
PFL2250-28
Anwendungen (universell)
• Simulation realer Netze mit
Spannungseinbrüchen von 2μs
• Wandlerkalibrierung z.B. 450Aeff, DC…>100kHz
• Test von Automotive-Kapazitäten
• z.B. 50Aeff / 100Veff DC… 100kHz
(Ceralink – Epcos), (3 PFL … parallel)
• z.B 20Aeff / 60Veff DC…260kHz full load
• Test von Induktivitäten, z.B. 800Veff mit
Anpassungs-Trafo cosφ <<0,1
Energietechnik + Magnetfelder + alles Mögliche
Kenndaten
Regelgröße UA / IA umschaltbar
800VSS / 50ASS
DC->150kHz-3dB / Volllast
Besonderheiten
100% Verlustleistung (>5kW)
Leistungserhöhung (Parallelbetrieb)
Spannungserhöhung (Brückenschaltung)
Sprungfunktion <2μs 10-90%
cosφ ±0,1…±1
PFL2250-28-UDC415-IDC375 – Cooling Panne
Netzschalter /-Taster bzw. Schlagschalter
Mit dem Netzschalter /-Taster, der auch als Not-Aus-Schalter ausgeführt sein kann, werden alle Hilfskreise und die Steuerung des Verstärkers 3-polig ein- bzw. ausgeschaltet.
Drehspulmesswerke
Die beiden Zeigerinstrumente dienen zur Anzeige der Ausgangsspannung und des Ausgangsstromes.
Für die Drehspulinstrumente wird das Prinzip des aktiven Spitzenwertgleichrichters angewendet, um auch bei DC beliebiger Polarität einen Ausschlag zu erhalten.
Angezeigt werden die gleichgerichteten Spitzenwerte Umax und Imax in %.
Ausgangsspannung
V-Instrument 100% = 400Vp
Ausgangsstrom
C-Instrument 100% = 30Ap
Der Offset wird mit angezeigt.
Analogeingang (Frontplatte / Rückwand)
BNC-Buchse IN-High: Mittelanschluss
IN-Low: auf Verstärkermasse (Verstärkerbezugspotential, nicht Erde!) gelegt, je eine Buchse an Front- und Rückseite parallel geschaltet
Skalierung im V-Betrieb:
1VIN = 100VOUT
Skalierung im A-Betrieb:
1VIN = 5 AOUT
V-Monitor (BNC-Buchse)
Separater Sense-Verstärker von Sense-Anschlüssen abgeleitet,
RIN= 1kOhm
Empfindlichkeit:
1VMON = 100VOUT
Genauigkeit bezogen auf den Ausgangswert ≤ 0,5% bei f = 1kHz
C-Monitor (BNC-Buchse)
Separater Sense-Verstärker von separaten Shunt (0,01Ohm) abgeleitet,
RIN = 1kOhm
Empfindlichkeit: 1VMON = 10A OUT
Genauigkeit bezogen auf den Ausgangswert ≤1% bei f = 1kHz
Frequenzverhalten bezogen auf den Ausgangswert ≤ -10%
Amplitudenabschwächer
10-Gang-Potentiometer zur Abschwächung des am Analogeingang anliegenden Eingangssignals — mit
Att <ON/OFF> <F12> zu-/abschaltbar!
Offset-Regler
Zuschaltbares 10-Gang-Offset-Potentiometer
Bei U/I-Verstärkern ist es in beiden Betriebsarten in Funktion. Der Skalenknopf gestattet eine genaue und reproduzierbare Einstellung des Offsetwertes. Als Quelle wird ein hochwertiges Referenzelement verwendet.
Die Skala geht von 0…10, bei 5,0 beträgt der Offsetwert ca. 0mV, für Werte <5,0 Skalenteile wird der Offset negativ, für Werte >5 positiv.
Der Offsetwert kann im V- und auch im C- Mode jeweils bis an die maximale Grenze der Aussteuerung eingestellt werden.
Alarmzustände
I- Limit (C-Overload)
U-Limit (V-Overload)
Hat die Spannungs-/ Strombegrenzung den eingestellten Wert überschritten, wird zunächst die Überschreitung angezeigt und nach 6 Sekunden andauernder Überlast wird der Verstärker abgeschaltet.
Die entsprechende Anzeige leuchtet, wenn die Begrenzung bereits eingetreten ist; kurz vor der Signalisierung kann das Signal bereits begrenzt sein. Wenn die Überlast beseitigt, bzw. die Aussteuerung reduziert wurde, kann der Verstärker nach dem Reset erneut gestartet werden.
Over-Voltage
Wird der Verstärker mit einer externen Spannungsquelle von V >500Vp in den Ausgang gespeist, so wird der Verstärker zum eigenem Schutz abgeschaltet. Die Fehlerursache sollte abgestellt werden, bevor der Verstärker nach dem Reset erneut gestartet wird.
Line (Netzversorgung)
Hier wird der Eingangsbereich der Netzversorgung der drei Phasen über 400V± 10% (360…440V) überwacht. Liegt die Netzspannung außerhalb des Bereiches, so wird dies als Line-Alarm signalisiert.
Ebenso wird ein Phasenausfall als Line-Alarm gemeldet. Dieser kann die Verstärker-Netzsicherungen und auch externe Sicherungen und Zuleitungsfehler betreffen. Bei hohen Ausgangsströmen und verlängerten Netzanschlüssen kann dieser Fehler infolge als Unterspannung auftreten. Interne Verstärkerfehler können infolge eines Defektes auch als Line-Alarm gemeldet werden.
Temp (Temperaturfehler)
Die Power-Netztransformatoren und die Power-Endstufe werden Temperaturüberwacht. Bei Temperaturen oberhalb 60ºC wird das Temp-LED eingeschaltet und signalisiert den kritischen Zustand, oberhalb von 90ºC wird der Verstärker zum Schutz vor Überhitzung abgeschaltet. Der Verstärker lässt sich nach der Abkühlung und einem Reset neustarten.
Unterdrückter Start
Wird die Starttaste bereits beim Einschalten gedrückt, so leuchten alle Fehler-LEDs gleichzeitig. Dieser Fehler muss ebenfalls mit einem Reset gelöscht werden.
Stand-By
Stand-By-Taste + ‚gelbe’ LED
Nach dem Einschalten des Netzschalters leuchtet die gelbe LED als Bereitschaftsanzeige.
Diese Stand-By-Taste hat auch die Funktionen: STOP sowie RESET nach einem Alarm zum Löschen des Fehlerspeichers.
Start-Taste + ‚grüne’ LED
Mit dem Betätigen der Starttaste leuchtet die grüne LED zur Einschaltkontrolle. Mit der Betätigung wird eine Einschaltsequenz durchgeführt, die mit der Einschaltung der Hauptversorgung des Verstärkers beginnt und mit dem Signal am Ausgang endet.
Hinweis: Die grüne LED blinkt bis der Einschaltvorgang beendet ist.
Schiebeschalter
Offset (Schiebeschalter)
Der Verstärker reagiert nur im Stand-By-Zustand auf eine Änderung der Schalterstellung!
Offset <On/Off> Schiebeschalter
Aktivierung des Offset-Potentiometers zur Einstellung eines stabilen DC-Offsets über den gesamten Ausgangsbereich.
<Current/Voltage> V-/C-Betrieb Schiebeschalter
Umschaltung der Betriebsart. Der C- Betrieb sollte wegen der Berührungsgefahr unbedingt kontrolliert benutzt werden, da bei offenem Ausgang DC-Spannungen bis max. 460V auftreten können.
Umschalter;
V-Betrieb bedeutet: die Ausgangsspannung ist eine Funktion der Steuerspannung
( Eingangsspannung )
C-Betrieb bedeutet: der Ausgangsstrom ist eine Funktion der Steuerspannung
( Eingangsspannung )
Attenuator On / Off (Schiebeschalter)
Für geringe Aussteuerungen empfehlen wir die Verstärkung das Verstärkers entsprechend zu reduzieren, statt den Pegel des Funktionsgenerators zu reduzieren, da der Rauschabstand der meisten Generatoren ca. 20dB schlechter ist, als derjenige des Verstärkers. Bei sehr kleinen Pegeln empfiehlt sich eventuell eine Mischung.
Current Limit
(Ausgangsstrombegrenzung)
10-Gang-Potentiometer zur Begrenzung des Ausgangsstromes (zum Schutz angeschlossener Lasten) ab ca. 2A.
Standardmäßige Ausführung:
a) Abschaltung der Leistungsendstufe beim Überschreiten des eingestellten Grenzwertes
Kundenspezifische, fixierte Ausführungsmöglichkeit:
b) Ab Überschreiten des Grenzwertes wird der zum Zeitpunkt des Grenzwertes fließende Ausgangsstrom konstant gehalten.
Out-High, Out-Low, Output only
Out-High
Out-Low
Output only for monitoring!
(Sicherheitsbuchsen rot, schwarz,
4mm)
Achtung! Hochspannung parallel zum Lastausgang bis ca. 500V, nur zum direkten Messen
Sicherheitsbuchsen, 4mm, rot u. schwarz,
parallel zum Output geschaltet.
Die Anschlüsse Output „High“ und „Low“ sind nicht zum Anschluss von Lasten geeignet.
Ein Strom würde hauptsächlich durch den induktiven Spannungsabfall auf der „Low“-Leitung die BNC-Buchsen auf der Frontplatte um einige Volt anheben, was zur Überforderung der Gleichtaktunterdrückung der Eingangs- und Monitorverstärker führen würde. Die Spannungs- und insbesondere die Stromanzeige wären dann falsch.
Schutzleiter (Sicherheitsbuchse gelb/grün, 4mm)
Liegt auf Gehäuse- bzw. Schutzleiterpotential.