6105A/6100B Leistungskalibrator

Wer benötigt einen 6105A oder einen 6100B zur Leistungskalibrierung?

Die Überprüfung von Netzqualität, Energiemessungen und Messgeräten wird in vielen Bereichen benötigt:

• Für die nationalen Messeinrichtungen (NMI), damit genaue nicht-sinusförmige Signale und Phantomleistung in den verschiedenen Untersuchungsanwendungen sichergestellt sind.
• Für Forschung und Entwicklung, um Funktion und Genauigkeit von Prototypen zu überprüfen
• Für Produktionstests, um sicherzustellen, dass die Messungen korrekt und für jedes hergestellte Teil wiederholbar sind.
• Für Service und Kalibrierung, um sicherzustellen, dass die Leistung der Geräte während ihrer gesamten Lebensdauer innerhalb der Spezifikation liegt.
• Für Standardlabore zur Kalibrierung sekundärer Standards, die bei der groß angelegten Produktionskalibrierung von Netzqualität- und Energiemessgeräten verwendet werden.

Die Modelle 6105A und 6100B liefern die Signale, um die vorstehend beschriebenen Prozesse effektiv und schnell bei geringeren fachlichen Anforderungen durchzuführen. Aber vor allem stellen sie sicher, dass die Validierung gründlich und korrekt erfolgt und dass alle Messungen nach national und internationalen Normen rückführbar sind. Das 6100A erzeugt unabhängig und gleichzeitig eine umfassende Zahl von Netzqualitätssignalen mit einer außergewöhnlichen Genauigkeit über eine, zwei, drei oder vier Phasen. 6100B und 6105A bieten aber noch mehr Nutzen und Funktionsumfang für die Kalibrierung im Bereich Energie. Die neuen Produkte übertreffen das 6100A sogar noch an Flexibilität.

Bisher erforderte ein System für drei Phasen ein 6100A „Master“-Gerät und zwei 6101A „Nebengeräte“. Die 6100B und 6105A Master-Geräte lassen sich ganz einfach durch Neukonfiguration der Kommunikationskabel als Nebengeräte konfigurieren. Dadurch erhält man mehr Möglichkeiten für die Kombination von Geräten in verschiedenen Systemen. Die bereits vorhandene Option 80A wurde durch 50A ergänzt. Die Option 50A kann so konfiguriert werden, dass alle Strombereiche über dieselben Anschlüsse verfügbar sind.

Phantomleistung
6100B und 6105A liefern reine, sinusförmige Spannung bis 1008 V und Strom bis 21 A. Die Spannungsanschlüsse stellen eine Leistung von bis zu 50 VA zur Verfügung, um Geräte zu unterstützen, die Strom von der Netzleitung beziehen, die sie messen, oder wenn die Spannungsschaltkreise mehrerer Geräte parallel geschaltet werden. Der Stromanschluss stellt eine Bürdenspannung von bis zu 14 V Spitze bereit, um die Stromversorgung in Anordnungen sicherzustellen, die lange Kabel, Anschlüsse und Schalter umfassen, oder wenn die Stromkreise mehrerer Geräte in Serie geschaltet werden. Der Stromausgang ist außerdem in der Lage, eine Hilfsspannung zu erzeugen, um Signale zu simulieren, die von Messgebern oder Strommessfühlern produziert werden können. Mit den Optionen 50A und 80A sind zusätzlich höhere Wechselstromausgänge erhältlich.

Neben den Werten für Spannung (V), Strom (I) und Phasenwinkel, die vom Benutzer festgelegt werden, gibt die Anzeige die berechneten Ist-Werte für Leistung (W), Scheinleistung (VA), reaktive Leistung (VAR) und Leistungsfaktor (PF) aus. Die reaktive Leistung für nicht-sinusförmige Signale wird von 6100B und 6105A anhand einer der sieben vom Benutzer wählbaren Prozeduren berechnet. Wenn das 6100B oder 6105A als Dreiphasen-WYE oder dreiphasiges, dreiadriges Dreiecksystem geschaltet wird, kann der Benutzer – für jede Phase einzeln oder die drei Phasen zusammen – Scheinleistung, Leistung und reaktive Leistung anzeigen. Die Störfestigkeit gegen Unsymmetrie auf der Netzversorgungsspannung wird ebenfalls angezeigt, wobei für die Berechnung zwischen der IEC- und der NEMA-Methode gewählt werden kann.

In diesem Modus kann das 6100B für die Kalibrierung oder Überprüfung der Messung von Leistung, VA, VAR, Phasenwinkel, Leistungsfaktor, Spannung und Strom auf ein- oder mehrphasigen Geräten eingesetzt werden.

Auflösung und Genauigkeit
Das 6100B setzt eine neue Marke für die Genauigkeit in Sachen elektrischer Stromkalibrierstandards. Spannung und Strom werden mit einer Genauigkeit von bis zu sechs Stellen und Genauigkeiten von weniger als 0,005 % (50 ppm) erzeugt. Die Phasenanpassung sorgt für eine Auflösung von 1 Milligrad oder 10 Mikroradian. Die Phasenleistung ist mit einer Genauigkeit bis 3 Milligrad für das 6100B und 2,3 Milligrad für das 6105A überragend. In Mehr-phasensystemen beträgt die Phasengenauigkeit zwischen Phasenspannungen 5 Milligrad.

Komplexe Messungen
6105A und 6100B erzeugen eine Vielzahl von komplexen Signalen, einschließlich:

• Flicker
• Oberschwingungen
• Einbrüche (Dips) und Überhöhungen (Swells)
• Zwischenharmonische
• Schwankende Oberschwingungen
• Simultananwendung

Mehrphasenbetrieb
Die 6105A und 6100B Master-Geräte bieten eigenständigen Einphasenbetrieb mit einem Spannungs- und einem Stromausgang. Für Mehrphasenanwendungen können durch das Hinzufügen von einem oder mehreren 6101B oder 6106A Nebengeräten zusätzliche Phasen mit identischer Leistung erhalten werden, ohne dass Verwirrung durch zu viele Bedienelemente oder Anzeigen entsteht. Bis zu maximal vier Phasen können weitere Phasen einzeln hinzugefügt werden. Für mehr Flexibilität können die 6100B und 6105A Master-Geräte innerhalb von Sekunden als Nebengeräte konfiguriert werden. In Mehrphasensystemen bleibt jede Phase vollständig unabhängig und elektrisch getrennt, auch wenn sie mit dem Master-Gerät synchronisiert und von ihm gesteuert wird. Das bedeutet, dass sich Anwendungen, in denen Phasenunsymmetrie erforderlich ist, einfach und unkompliziert erstellen lassen. Mehrphasige 6100B/6105A Systeme werden notwendigerweise in einer WYE-Konfiguration mit vier Adern zusammengeschlossen. Die Simulation von dreiphasigen, dreiadrigen Dreiecksystemen und dreiphasigen, vieradrigen Dreiecksystemen ist ganz einfach über die Benutzerschnittstelle durch Ändern der Einstellungen möglich.

Optionen 80A und 50A
Es sind zwei Optionen für höheren Strom erhältlich. Die Option 80A liefert über 100-mm-Steckdosen 0 A bis 80 A. Die Ausgänge von den Standardstrombereichen können nicht über diese Anschlüsse geführt werden. Die Option 50A liefert ebenfalls über 100-mm-Steckdosen 0 A bis 50 A. Mit der Option 50A kann der Bediener entweder alle Ströme über die 100-mm-Steckdosen führen oder über die Standardanschlüsse die Ausgänge im Bereich von 0 A bis 21 A verwenden.

Energieoption
Die Energieoption ergänzt das 6100B und 6105A mit einem Komparator. Sechs Eingangskanäle können einzeln für „Zählerkonstante“ konfiguriert werden. Der Benutzer kann die Referenz wählen. Die Energiegenauigkeit des 6105A ist so gut wie bei fast jedem externen Gerät. Beim Modell 6100B kann der Benutzer auf Wunsch sogar einen externen Referenzstandard verwenden. Die gemessene Energie wird mit dem Referenzwert verglichen. Anschließend wird für jedes geprüfte Gerät ein Fehlerbericht mit Prozentangaben erstellt.

CLK-Option
Die CLK-Option ist ein zusätzliches Referenzsignal, das über die Geräterückseite zur Verfügung steht.

Referenzsignale
Es ist nicht ungewöhnlich, dass Systeme mit einem üblichen Taktsignal synchronisiert werden müssen, insbesondere bei Anwendung von Momentwertabtastungsverfahren. Die Modelle 6105A und 6100B stellen die folgenden Signale bereit:

• Die Phasenreferenz: ein CMOS-Logik-Signal mit steigender Flanke, die mit dem Schnittpunkt der positiven Nullnäherung der Grundspannung zusammenfällt.
• Abtastreferenz: ein CMOS-Logik-Signal, das mit der internen Abtastung synchron ist. Kann zur Synchronisierung von Abtastgeräten für die Systemkalibrierung verwendet werden.
• Referenzsignalausgang (nur verfügbar bei installierter „CLK“-Option): TTL-kompatibles 10-MHz- oder 20-MHz-Referenzausgangssignal, das von der Master-Taktfrequenz des Systems abgeleitet ist.

Sanftanlauf
Zur Überwindung des Einschaltstoßstroms von Geräten, die die Leistung aus dem Spannungssignal beziehen. Der Benutzer kann für langsames Ansteigen einen Wert zwischen 0 und 10 Sekunden wählen.

Signalformen nach IEC 61036 und IEC 62053
Zur Unterstützung der Typenprüfung und Kalibrierung von Wattstundenzählern sind die Signalformen, die von den geltenden Normen vorgeschrieben werden, im 6105A und 6100B bereits vorinstalliert.

Benutzerschnittstelle
Die Benutzerschnittstelle Microsoft Windows® stellt eine unkomplizierte und vertraute Bedienungsumgebung für 6105A und 6100B bereit. Auf die Schnittstelle kann über eine Kombination aus Knöpfen und Tasten auf der Gerätevorderseite oder durch Anschließen einer Maus und Tastatur zugegriffen werden. Die Aktionen werden dann in hoher Auflösung auf einem acht Zoll großen TFT-Display angezeigt. Neben ausführlichen Informationen über die Stromparameter, die eingestellt sind oder angepasst wurden, werden Statusinformationen für alle vier Phasen ausgegeben.

Die Darstellung des Frequenz- und Zeitbereichs von Stromsignaltypen kann auf dem Bildschirm ausgegeben werden, sodass der Benutzer die Auswirkungen von Einstellungen beurteilen kann, bevor das Signal an die Ausgangsanschlüsse angelegt wird. Eine kontextabhängige Hilfe am unteren Bildschirmrand führt den Bediener anhand von Einstellungsinformationen und Fehlermeldungen durch die Gerätekonfiguration.

6105A und 6100B können auch per Fernsteuerung betrieben werden. Beim Betrieb von mehrphasigen Systemen erfolgt die Steuerung der Nebengeräte über die Master-Einheit. 6105A und 6100B entsprechen der Norm IEEE 488.1 sowie der Ergänzungsnorm IEEE 488.2. Als Programmiersprache wird der standardisierte Befehlssatz zur Steuerung und Programmierung von Messgeräten SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments) verwendet.

Komplexe Gerätekonfigurationen können im Gerät oder auf einem USB-Speichermedium gespeichert und abgerufen werden.