Погрешность измерений частотного преобразователя

[Shatoff]

Добрый день, частотник показывает значения тока на двигателе, как определить погрешность этих показаний, если дискретность показаний =0,1А, номинальный ток двигателя 22А?

[Parliament74]

Добрый день, частотник показывает значения тока на двигателе, как определить погрешность этих показаний, если дискретность показаний =0,1А, номинальный ток двигателя 22А?

Замерить ток двигателя поверенными клещами True RMS и по соответствующей формуле определить погрешность. Только учтите, что у обычных клещей точность обычно порядка +/- 1,5% .. 5% в зависимости от модели...

[Serex]

Абсолютная погрешность = 0,1А и составляет. Требуется не погрешность измерения, а погрешность показаний. При показании 22А, относительная погрешность показаний будет 0,1/22 = 0,45%.
Только не путайте погрешность показаний и погрешность измерения. Для измерений лучше смотреть даташит на частотник.

[rwg]

Абсолютная погрешность = 0,1А и составляет

0,1А - это разрешающая способность. Абсолютную погрешность чаще всего можно оценить как сумму разрешающей способности и произведения диапазона измерения на относительную погрешность.

[Serex]

0,1А - это разрешающая способность. Абсолютную погрешность чаще всего можно оценить как сумму разрешающей способности и произведения диапазона измерения на относительную погрешность.

Ну это вы сильно глубоко копнули :). Универсальной формулы для абсолютной и относительной погрешности наверное не может быть. Способов измерения и измеряемых величин чрезвычайно много. А задача инженера-метролога в каждом случае правильно оценивать точность измерения. Метролог - это как юрист, докапывается - а можно ли доверять показаниям/измерениям.

[Jackson]

Начнём с того что ПЧ не является измерительным прибором и понятие "погрешность" к нему неприменимо совсем. У него есть дискретность показаний - это и есть его точность. И не более того. Метрологически как-то это дело упорядочивать нет ни смысла ни возможности.
Если же Вам необходимы измерения - нужно ставить соответствующий измерительный прибор, а это проблема для ПЧ.

Аналог - спидометр в вашем автомобиле. Это просто индикатор, требования к точности отсутствуют. Да и показывает он вовсе не скорость движения, а частоту вращения вала на выходе КПП, пересчитанную в длину окружности колеса. Такое же свойство и у расходомера топлива - никакой это не расходомер. В отличие от камер фиксации скорости, которые являются СИ и регулярно проверяются. Измерение тока внутри ПЧ делается по такому же принципу, то есть очень приблизительно.

[rwg]

Аналог - спидометр в вашем автомобиле. Это просто индикатор, требования к точности отсутствуют.

Не совсем верно. Есть ГОСТ 8.262-2013 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Приборы показывающие автомобильных и мотоциклетных спидометров. Методика поверки, ГОСТ 12936-2017 Спидометры автомобильные с электроприводом. Технические требования и методы испытаний

[Jackson]

Верно. А спидометр Вашего авто внесён в реестр СИ? А какие внесены? Отвечаю сам: испытательные внесены, которые на стендах используются. Для них этот гост и написан. Принцип измерения посмотрите.
А в авто - индикаторы. И когда Вас штрафуют (надеюсь что не штрафуют) за скорость, ИДПСу фиолетово что Вы видели на своей приборке, потому что у него в руках поверенный прибор со свидетельством на руках, а у Вас нет.
И зимой все автоспидометры завышают показания, надеюсь, понятно почему.
Больше того, на заводе спидометр настраивается на завышение показаний намеренно - ровно для того чтобы не было повода бодаться с полицией и потом компостировать мозги дилерам. Вы в этом можете убеждаться ежедневно, просто внимание не обращаете - потому что не требуется.

В ПЧ примерно та же история и по принципу измерения и по нормативной части. Нет у ПЧ погрешности, есть дискретность, шаг, разрешение - как угодно назовите - но это не погрешность, потому что это не измерение.

[rwg]

А в авто - индикаторы.

К сожалению официально термин "индикатор" не существует уже лет 20. Метрологи его отменили, не дав ничего взамен. Ещё так и не появился официальный термин "техническое средство, имеющее метрологические характеристики, но не являющееся средством измерений". Поэтому какая-нибудь запись в паспорте частотника типа "установка выходной частоты с точностью 0,2% от заданного значения" является для метрологов формальным основанием потребовать отнести их средством измерений. Что касается автомобильных спидометров, то недавно с удивлением узнал, что в некоторых ведомствах на служебных машинах они проходят периодическую калибровку или поверку. Также, как и наши мультиметры.

[Jackson]

К сожалению официально термин "индикатор" не существует уже лет 20. Метрологи его отменили, не дав ничего взамен

Это тоже не сильно на что-то влияет. Главное что не СИ, а как оно называется - неважно.

Поэтому какая-нибудь запись в паспорте частотника типа "установка выходной частоты с точностью 0,2% от заданного значения" является для метрологов формальным основанием потребовать отнести их средством измерений.

А это тоже не сильно важно. Не внесён - значит им не является. Кстати, военных термин "индикатор" вполне устраивает. Вот там всё просто. Всё что измеритель - это в 32 ГНИИ МинОбороны, там по метрологии. Не измеритель - тот же амперметр не внесённый в реестр - это, метрологи говорят, не к нам, это в 22 ЦНИИ.
Это с правовой точки.
Я же говорил совсем о другом - о технической стороне. Сам метод замера тока в ПЧ не позволяет ему быть сколь-нибудь точным. Это не измерение - это именно контроль, для защиты достаточно.

[Михайло]

Есть термин - технические устройства (системы) с измерительными функциями (ТСУИФ).
https://info.metrologu.ru/spravochnik/m ... iyami.html

[Jackson]

Есть термин - технические устройства (системы) с измерительными функциями

Он есть где? В чьих-то головах или в стандарте? Если в головах то сейчас мы тут тоже терминов напридумываем запросто.
И даже факт существования такого термина никак не меняет физику процесса.

[Serex]

Сам метод замера тока в ПЧ не позволяет ему быть сколь-нибудь точным. Это не измерение - это именно контроль, для защиты достаточно.

А что, там же вроде трансформаторы тока стоят на одной из фаз. Или в дешевых датчик Холла прикручен и хватит? :)

Хотя да... Ток надо измерять на гармоническом сигнале. А тут импульсы переменной скважности.

[VaBo]

Импульсы напряжения, а ток вполне себе напоминает синус.

[Shatoff]

Спасибо за ответы. Это я все к тому, что мне нужно контролировать натяжение троса лебедки отталкиваясь от показаний тока на частотнике, пытаюсь выразить момент двигателя через ток по экспериментальным данным, получая разные значения токов на разных нагрузках на вал двигателя и вот получается какая-то фигня, так как разброс показаний слишком большой.

[SMax]

Момент на валу двигателя вычисляется в частотнике и как правило его можно вывести на аналоговый выход. Зависит от производителя и модели частотника.

Кроме того, частотник вообще может работать с поддержанием заданного момента.

[Jackson]

А что, там же вроде трансформаторы тока стоят на одной из фаз

Уверены?
Во-1-х, если это ТТ то они точно также перемагничиваются гармониками как и все остальные, и ни о какой точности тут речи быть не может.
Во-2-х, Бывают и просто резисторы как шунты и измерение делается также как постоянный ток - математикой с высокой частотой дискретизации. Встречал такие схемы. Вроде бы должно быть точно, однако тогда это было бы дорого, поэтому - ИМХО - в таких схемах измерение делается "приблизительно" чтоб понять когда уже защиту включать, не более того (триггера достаточно, настроенного эмпирически), и это стало быть просто контрольный замер. Плюс метода - не надо ТТ и дорогих выпрямителей, это экономия места на плате и денег за дорогие компоненты. Минус - отсутствие гальванической развязки от цепей переменного тока. По чиху в сети выгорит эта плата целиком - ничего, производитель продаст её отдельно, на чём, заодно, немного подзаработает.
Датчиков Холла в таких цепях лично я еще не видел - это дорого.

Измерение тока - далеко не первичная функция ПЧ, поэтому вряд ли там об этом метрологически заботятся. Правильные цепи измерения на переменном токе даже просто визуально на печатных платах выглядят с огромной разницей от остального монтажа, потому что для нормального измерения надо соблюдать уйму нюансов включая ЭМС, и притом - в очень компактном размере. Едва ли кому-то из производителей пришло в голову что этот будут массово и всерьёз измерять - если всерьёз надо то и прибор всерьёз можно купить отдельно (а производителю его сделать и продавать задорого).

[VADR]

в таких схемах измерение делается "приблизительно" чтоб понять когда уже защиту включать

Справедливости ради: не только для защит. Есть ещё всякоразная математика, матмодель двигателя и т.п. Но всё это в пределах частотника меряется и там же используется. Как следствие - нужна в первую очередь повторяемость измерения, а точность уже вторична.

[Serex]

нужна в первую очередь повторяемость измерения, а точность уже вторична

Так где повторяемость, там и точность. Точнее эти понятия не разделимы. Не бывает повторяемого результата без точности и точности без повторяемости. Но с вами полностью согласен, что частотники могут мерять довольно хорошо. Но думаю не стоит этого ожидать от дешевых вариантов до 10кВт в корпусе IP20

[Jackson]

Так где повторяемость, там и точность. Точнее эти понятия не разделимы.

Ерунда.

[Jackson]

Добрый день, частотник показывает значения тока на двигателе, как определить погрешность этих показаний, если дискретность показаний =0,1А, номинальный ток двигателя 22А?

Собственно, дельта равна +- 0,1А. Вот и всё. И это никакая не погрешность - это дельта, дискретность измерений. Это ответ.

А весь сыр-бор из-за того, что погрешность бывает относительная и абсолютная, и измеряется она в процентах - либо от измеренной величины, либо от полного диапазона. А поскольку ПЧ не является СИ, и известна только дискретность показаний, но неизвестен весь диапазон, то и погрешность узнать не представляется возможным. Эту задачку можно решить, если автор снимет ПЧ и отвезёт его в метрологическую лабораторию для выполнения калибровки, напишет методику калибровки и заплатит за её утверждение и исполнение - вот тогда он будет точно знать именно погрешность. До сих пор ещё никому не пришло в голову этим заниматься, поскольку ни МП и МК на ПЧ не существует в природе. Учитывая, что калибровку лучше проводить под реальной нагрузкой, потому что двигатели за ПЧ ведут себя по-разному под нагрузкой на валу и без неё, стоимость такой процедуры многократно превысит стоимость самого ПЧ, а может и всей установки.

Например, по классике в пределах 0...0,2 от номинального тока в цепи какая-либо точность отсутствует напрочь (см ГОСТ 7746-2015), а далеки ли 22 ампера от полного диапазона - мы не знаем. И ГОСТ написан про синусоидальный переменный ток, а за ПЧ он далеко не синусоидальный.

Поэтому, самым правильным ответом на вопрос автора, стал бы вопрос "А Вам зачем?", но его так никто до сих пор и не задал.

[rwg]

Тут ещё многое зависит от того, как назвать параметр. Если вам нужно измерять "ток, потребляемый двигателем" - это одна задача, особенно если вспомнить, что это трёхфазный ток. А если достаточно показывать (или измерять?) "рассчитанное в ПЧ значение тока, потребляемого двигателем", то это совсем другая задача. Как вы яхту назовёте, так она и поплывёт! Во втором случае при использовании цифрового канала вместо точности у вас разрешающая способность 0,1А.

[Looker]

У Allen-Bradley было УПП SMC DiaLog Plus. В руководстве было указание: измерить токи по фазам и в режиме "калибровка" внести среднее. Это было обязательно для нормальной работы встроенных защит (перегруз, недогруз). Если ставить тр-ры тока и подключить - калибровка не нужна. На своем индикаторе он показывал ток двигателя. Лично наблюдал и сравнивал при разных режимах: индикатор - клещи. Как то УПП "определяет" ток двигателя? Шесть тиристоров, к каждому по управлению два провода.

[Jackson]

В руководстве было указание: измерить токи по фазам и в режиме "калибровка" внести среднее

Это имелся в виду режим калибровки самого УПП, он там так назван. Всё верно, УПП должен уметь отличать штатный пуск от нештатного - для того и делается процедура.
Но я имел в виду другую калибровку - она есть поверка, но изделие не внесено в госреестр и тогда выдаётся свидетельство о калибровке (поверить-то его нельзя). Суть та же поверка, просто другое название и свидетельство бессрочное.

Как то УПП "определяет" ток двигателя? Шесть тиристоров, к каждому по управлению два провода.

Я полагаю, что также как автомобиль определяет расход топлива - давление на входе в двигатель, проинтегрированное по времени впрыска. Расходомера ведь в автомобиле нет. :)

Лично наблюдал и сравнивал при разных режимах: индикатор - клещи

Клещи ж это тот же ТТ, ещё меньшей точности, точно также перемагничиваются, точно также врут под гармониками. Ну и УПП же работает не всегда а только при пуске. Во время работы потребителя измерения будут точные любым ТТ - ПЧ выключен.

THD нормированы ведь до 11%, дальше приборы начинают погоду показывать, а на выходе ПЧ THD в разы больше.