KL3403 电力测量模块课件

1、Beckhoff BusklemmenKL3403 电力测量端子电力测量端子- -可可用于电力管理的现场总线端子用于电力管理的现场总线端子KL3403 - - 一种基于一种基于倍福倍福I/OI/O系统的系统的新型三相电力线测量总新型三相电力线测量总线端子，它线端子，它使得电力管理可以使得电力管理可以用于用于任何任何现场总线系统。现场总线系统。现场总线现场总线- -测测量传送的多样量传送的多样性性全面的电网分析全面的电网分析 在在端子中的能端子中的能 源管理和分析源管理和分析内置能量计量器内置能量计量器优势优势KL3403 电力测量端子电力测量端子1 A AC, 24 位内置位内置 500 V

2、AC, 21 位内置位内置 64 kB /s采样采样, 6 x (输入输入) 16 MHz DSP 用于计算处理用于计算处理 真均方根真均方根: 电流和电压电流和电压 有效功率有效功率 P = U * I * cos 功耗功耗 20 ms 更新时间更新时间 - 对全部值对全部值 差分输入滤波差分输入滤波 1500 V 绝缘绝缘 (线路线路 / K-Bus)KL3403 电力测量端子电力测量端子体积小体积小低成本低成本现场总线独立现场总线独立易于设置易于设置,设置方法设置方法: : KS2000Pro 通过通过 RS 232, 本地本地 通过以太网通过以太网,在一个网域在一个网域中使用中使用 B

3、C9000L1L2L3 N人民币人民币26002600元元KL3403-连接与测量连接与测量 三相电压通过直接连接到端子触点三相电压通过直接连接到端子触点L1L1、L2L2、L3L3和和N N来测量来测量 三相电流通过电流互感器被馈送到端子触点三相电流通过电流互感器被馈送到端子触点IL1、 IL2、 IL3和和 IN来测量来测量甚至非正弦波电压和电流曲线也能在实际精度的甚至非正弦波电压和电流曲线也能在实际精度的1%1%到到5%5%被读入被读入, ,这取这取决于曲线的类型决于曲线的类型 KL3403的预处理在过程映像中直接提供均方根值，的预处理在过程映像中直接提供均方根值，在控制器上在控制器上无

4、无需高计算需高计算 能力能力KL3403的特点的特点 从均方根值导出电压从均方根值导出电压(U) 和电流和电流(I)，KL3403 能够提供：能够提供： 有效功率有效功率(P) 功耗功耗(W) 视在功率视在功率(S) 功率因数功率因数(cos) KL3403 使全面电网分析通过现场总线被实施。根据电网上的电压、使全面电网分析通过现场总线被实施。根据电网上的电压、 电流、电流、有效功率、视在功率值和负载情况，工厂经营者可以优化驱动器或机器的供有效功率、视在功率值和负载情况，工厂经营者可以优化驱动器或机器的供电并且保护工厂免于事故和停电。电并且保护工厂免于事故和停电。KL3403KL3403端子结

5、构端子结构K-Bus Run (A) 端子总线端子总线数据传输数据传输Error L1 (B) L1与与N之间之间的电压小于的电压小于10 V（隐含设置）隐含设置）Error L2 (C) L2与与N之间之间的电压小于的电压小于10 V（隐含设置）隐含设置）Error L3 (D) L3与与N之间之间的电压小于的电压小于10 V（隐含设置）隐含设置）测量原理测量原理 KL3403 有有 6 个个A/D模数转换器用于记录所有的三相电流和电压值模数转换器用于记录所有的三相电流和电压值 采样时间采样时间: 约约 16s记录和处理对于三相是同步的和一致的记录和处理对于三相是同步的和一致的单相曲线单相曲

6、线均方根值计算均方根值计算U(t): 瞬时电压值瞬时电压值I(t): 瞬时电流值瞬时电流值n: 测量值的数量测量值的数量有效功率测量有效功率测量KL3403 根据下列算式测量有效功率根据下列算式测量有效功率 P :P: 有效功率n: 采样次数 (64000 次/s )u(t): 瞬时电压值i(t): 瞬时电流值视在效功率测量视在效功率测量在实际电网中，不是所有的负载损耗是纯电组的。在电流和电压之间存在相在实际电网中，不是所有的负载损耗是纯电组的。在电流和电压之间存在相位角。这对于按上述方法确定的电压和电流均方根值只能导出视在功率：位角。这对于按上述方法确定的电压和电流均方根值只能导出视在功率：

7、S = U IS: 视在功率视在功率P: 有效功率有效功率Q: 电抗性功率电抗性功率: 相移角相移角视在效功率测量视在效功率测量具有相移角的u(t),i(t),p(t)电量曲线KL3403-技术参数技术参数实测值电压、电流计算导出值有效功率、能耗、功率因数( cos )测量电压最大.500VAC 3 相测量电流(连续操作)直接: 最大. 1A通过电流互感器: 转化率 x 1A分辨率16 位(内部 21位)频率范围10Hz 到 500Hz0Hz 到 500Hz( 忽略 DC-滤波和电流互感器)截止频率App. 2KHz测量过程真实均方根，具有64000次采样/s在输入处理映像中占的位长度72 位

8、输入(3x8 状态位,3x16 数据位)在输出处理映像中占的位长度72 位输出(3x8 控制位,3x16 数据位)应用实例应用实例- -在一个车间里的电力测量在一个车间里的电力测量应用实例应用实例- -在一个电机上的电力测量在一个电机上的电力测量注意注意: :如果没有连如果没有连接端子接端子 N N接点到动接点到动力电中线（如：如力电中线（如：如果果KL3403KL3403纯用于电纯用于电流测量），端子流测量），端子N N点应该接大地，以点应该接大地，以避免危险的过电压避免危险的过电压 在电流互感器故障在电流互感器故障时！时！用用KS2000设置设置KL3403的参数的参数通过组态电缆连接现场总线藕合器的组态接口到通过组态电缆连接现场总线藕合器的组态接口到PC机的串行接口并运机的串行接口并运行行 ks2000