Fluke 43B. Power Quality Analyzer. Anwendungsleitfaden

Transkript

1 Power Quality Analyzer Anwendungsleitfaden

2 Anwendungsleitfaden

3 Inhaltsangabe Kapitel Titel Seite Informationen zum sicheren Betrieb... 1 Hinweise zur Verwendung dieses Handbuchs... 2 Verwendete Konventionen... 2 Zurücksetzen des Fluke 43B Grundmessungen... 5 Einleitung... 5 Messung der Netzspannung... 6 Strommessung... 7 Gleichzeitige Messung von Netzspannung und Strom... 8 Messung von Netzspannung und Strom... 8 Aufzeichnung von Netzspannung und Strom... 9 Prüfung des Durchgangs Messung des Widerstands Messung der Kapazität Prüfung einer Diode Steckdosen-Abzweigleitungen Störungsbeseitigung in Verteilungssystemen Erfassung von Transienten (Phase/Nulleiter) Überwachung kurzfristiger Spannungsschwankungen Messung von Spannungsoberschwingungen Messung von Stromoberschwingungen Messung der Belastung eines Transformators Aufzeichnung der Belastung eines Transformators Messung des K-Faktors Lichtnetze Einleitung Messung von Stromoberschwingungen Messung der Leistung bei einphasigen Verbrauchern Messung von Stoßströmen i

4 Anwendungsleitfaden 4 Motoren Einführung Induktionsmotoren Messung der Spannungsunsymmetrie Messung von Strom und Stromunsymmetrie Messung der symmetrischen Drehstromleistung Messung des Spitzen- und Einschaltstroms Messung des Leistungsfaktors von Drehstrommotoren Messung von Spannungsoberschwingungen Regelantriebe Messung des Phasenstroms Messung der Grundschwingung der Motorspannung Messung der Frequenz des Motorstroms Oszilloskop-Betriebsart Einführung Grundlegende Messung eines Kanals Einstellungenen wählen Eingehendere Betrachtung des Signals Triggerung Rückkehr zum Automatikbetrieb Zweikanalmessung Einzelbetrieb Umgang mit Schirmbildern und Daten Einleitung Abspeichern von Schirmbildern Betrachten und Löschen von Schirmbildern Ausdrucken von Schirmbildern Erstellung von Berichten Aufzeichnung von Oberschwingungen im Zeitverlauf Definitionen Index ii

5 Informationen zum sicheren Betrieb Informationen zum sicheren Betrieb Achtung Zur Vermeidung eines elektrischen Schlags und/oder einer Beschädigung von Geräten oder Maschinen gehen Sie besonders vorsichtig vor, wenn Sie die Meßleitungen mit stromführenden Bauteilen verbinden. Die Klemmbacken von Krokodilklemmen können einen Kurzschluß zwischen nahe beieinanderliegenden stromführenden Teilen verursachen. Vermeiden Sie die Herstellung von Verbindungen zu Versorgungsleitungen oder Sammelschienen mit höheren Potentialen. Stellen Sie die Verbindungen wenn irgend möglich an der Ausgangsseite eines Schutzschalters her, wodurch ein besserer Kurzschlußschutz gewährleistet ist. Beachten Sie sämtliche gesetzlichen Vorschriften sowie alle Anweisungen in den Bedienungs-Handbüchern. Beachten Sie auch alle auf anderem Wege erteilten Anweisungen Gehen Sie niemals davon aus, daß ein Stromkreis stromlos ist. Prüfen Sie dies immer erst selbst nach. Bringen Sie immer erst das Meßgerät in Bereitschaft und schließen Sie dann die Meßleitungen an den Stromkreis an. Verwenden Sie ausschließlich die Meßleitungen und Meßleitungsadapter, die mit dem Fluke 43B mitgeliefert wurden (oder sicherheitsgerechte gleichwertige Produkte, die in der Zubehörliste im Kapitel 2 des Bedienungs-Handbuchs aufgeführt sind). Verwenden Sie niemals Adapter oder Meßleitungen mit freiliegenden Metallteilen oder unzureichendem Spannungsnennwert. Entfernen Sie alle nicht gebrauchten Meßleitungen. Stellen Sie zuerst die Verbindungen zum Instrument her, bevor Sie die Meßleitungen an einen stromführenden Stromkreis anschließen. Schließen Sie zuerst den Erdleiter, dann die Spannungsleiter und den Strom-Tastkopf. Lösen Sie die Verbindungen in umgekehrter Reihenfolge. Achten Sie besonders sorgfältig darauf, daß Ihre Meßleitungen richtig geführt sind. 1

6 Anwendungsleitfaden Hinweise zur Verwendung dieses Handbuchs Die in diesem Handbuch beschriebenen Anwendungen sind in fünf Kapitel gegliedert: Kapitel 1 enthält grundlegende Messungen. Beginnen Sie mit diesem Kapitel, um sich mit dem Fluke 43B und diesem Handbuch vertraut zu machen. Kapitel 2 enthält Anwendungen in bezug auf Probleme mit an Steckdosen angeschlossenen Verbrauchern und Transformatoren. Kapitel 3 enthält Anwendungen in bezug auf Beleuchtungssysteme. Kapitel 4 befaßt sich schwerpunktmäßig mit Motoren und Motorantrieben. Kapitel 5 erläutert die Oszilloskop- Funktionen. Um eine Anwendung in bezug auf die Funktionen im Hauptmenü zu finden, schlagen Sie die Seitenzahlen in der Abbildung nach. SPANNUNG/STROM/FREQUENZ Seiten: 6, 7, 8, 36, 40, 51, 53 LEISTUNG Seiten: 24, 33, 47, 48 OBERSCHWINGUNGEN Verwendete Konventionen G Erde N Nulleiter 1 Phase 1 2 Phase 2 3 Phase 3 Seiten: 21, 22, 29, 32, 50, 52 2

7 Hinweise zur Verwendung dieses Handbuchs SPANNUNGSSCHWANKUNGEN OHM / DURCHGANG / KAPAZITÄT Seiten: 9, 19 Seiten: 11, 12, 13, 14 TRANSIENTEN RECORD Seite: 16 Seite: 26 EINSCHALTSTROM OSZILLOSKOP Seiten: 34, 44 Seite: 55 3

8 Anwendungsleitfaden Zurücksetzen des Fluke 43B Zum Wiederherstellen der werkseitig vorgegebenen Fluke 43B-Einstellungen und um zum Eröffnungsschirm zurückzukehren, setzen Sie bitte den Fluke 43B zurück. Beim Zurücksetzen werden keine Schirmbildspeicher gelöscht. Überzeugen Sie sich zuerst, daß der Fluke 43B ausgeschaltet ist. Gehen Sie dann wie folgt vor: 1 Drücken und gedrückt halten. 2 Drücken und loslassen. Das Prüfinstrument wird eingeschaltet, und es sollte ein zweifaches akustisches Signal ertönen, zum Zeichen, daß es erfolgreich zurückgesetzt wurde. Abbildung 1. Zurücksetzen des Fluke 43B (3) Die HOLD-Taste loslassen. Der Eröffnungsschirm mit Standardeinstellungen erscheint auf der Anzeige. Hinweis Die Anweisungen zur Inbetriebnahme des Fluke 43B, können Sie Kapitel 1: Kennenlernen des Fluke 43B im Bedienungs- Handbuch entnehmen. 4 Fortfahren. 4

9 Kapitel 1 Grundmessungen Einleitung Dieser Abschnitt bietet Ihnen einige einfache Meßbeispiele, die Sie fast überall ausführen können. Machen Sie sich mit Hilfe dieser Beispiele mit dem Fluke 43B vertraut. Hinweis Wir empfehlen Ihnen, den Fluke 43B zurückzusetzen, bevor Sie mit einer neuen Anwendung beginnen. Auf diese Weise beginnen Sie immer mit derselben Geräteeinstellung. 5

10 Anwendungsleitfaden Messung der Netzspannung Messen Sie nach, ob der Spannungspegel, die Wellenform und Frequenz aus einer Steckdose korrekt sind. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K SPANNUNG/STROM/FREQUENZ 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: T Q S R Q Die Effektivspannung muß in der Nähe der Nennspannung (z.b. 120 V oder 230 V) liegen. R Die Wellenform muß glatt und sinusförmig sein. S Die Frequenz muß annähernd 50 bzw. 60 Hz betragen. T Der Crestfaktor (CF) zeigt den Störungsanteil an. Ein hoher Crestfaktor bedeutet einen hohen Störungsanteil. Hinweis Die Nominalwerte von Spannung und Frequenz sind von einem Land zum anderen verschieden. 6

11 Strommessung Grundmessungen Strommessung 1 Messen Sie nach, wie der Strom aus einer Steckdose an einen Verbraucher, in diesem Beispiel einen Föhn, abgegeben wird. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K SPANNUNG/STROM/FREQUENZ 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her. R Q 4 Schalten Sie den Föhn ein. Q Wenn der Haartrockner eingeschaltet ist, steigt der Strom, der aus der Steckdose fließt, an. R Achten Sie darauf, daß der Fluke 43B, wenn keine Meßleitungen angeschlossen sind, die Frequenz des Stromsignals mißt. 7

12 Anwendungsleitfaden Gleichzeitige Messung von Netzspannung und Strom Messung von Netzspannung und Strom Bestimmen Sie den Einfluß des vom Verbraucher aufgenommenen Stroms auf die Spannung. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K SPANNUNG/STROM/FREQUENZ 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: Q R Q Die Effektivspannung muß sich in innerhalb angemessener Grenzen halten. R Der Strom steigt an, wenn der Kopierer vorgewärmt wird bzw. eine Kopie macht. Hinweis 8 Anstatt eines Kopierers können Sie auch andere Verbraucher mit einer Leistungsaufnahme von 1000 W oder mehr benutzen.

13 Grundmessungen Gleichzeitige Messung von Netzspannung und Strom 1 Aufzeichnung von Netzspannung und Strom Durch die Aufzeichnung von Spannung und Strom können Sie einen möglichen Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen feststellen. Benutzen Sie zur Aufzeichnung von Spannung und Strom immer die Funktion SPANNUNGSSCHWANKUNGEN. Sie funktioniert im Prinzip genauso wie die RECORD- Taste, kann jedoch schnellere Schwankungen aufzeichnen. Benutzen Sie die RECORD-Taste für alle anderen Kombinationen von Größen, die Sie aufzeichnen wollen. Benutzen Sie auch in diesem Beispiel den Kopierer und gehen Sie wie folgt vor: 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K SPANNUNGSSCHWANKUNGEN Stellen Sie die gewünsche Aufzeichnungszeit ein: 3 K AUFZEICHNUNGSZEIT 4 4 Minuten K Hinweis Je kürzer Sie die Aufzeichnungszeit wählen, desto leichter wird es, Details von Vorgängen auf dem Schirm zu verfolgen. 9

14 Anwendungsleitfaden 5 K START Der Fluke 43B beginnt mit der Aufzeichnung von Spannungsschwankungen (Spannungseinbrüche und Spannungserhöhungen). Warten Sie 4 Minuten... oder brechen Sie die Aufzeichnung ab, indem Sie die HOLD-Taste eindrücken. 6 Bewegen Sie den Cursor über eine Senkung bzw. einen Swell. Q In diesem Beispiel verursachte der hohe Spitzenstrom des Kopierers einen Spannungsabfall (Spannungseinbruch). Wenn Sie einen Spannungsabfall finden, besteht der nächste Schritt ganz allgemein darin, die Geräte zu suchen, die diesen Abfall verursachen. Der Effekt wird verstärkt von schlechten Verbindungen oder langen Leitern. Q 7 Drücken Sie auf die SAVE-Taste, um sämtliche angezeigten Daten zu speichern. Sie können dann später die Funktion SCHIRMBILD EINSEHEN / LÖSCHEN benutzen, um die Daten zu analysieren. 10

15 Prüfung des Durchgangs Grundmessungen Prüfung des Durchgangs 1 Durch die Prüfung des Durchgangs können Sie messen, ob eine Sicherung unterbrochen oder offen ist. Im allgemeinen können Sie alle Kreise auf die Durchgängigkeit einer Verbindung prüfen. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K OHM/DURCHGANG/KAPAZITÄT 3 Wählen Sie (Durchgang) 4 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: Q Q Wenn der Fluke 43B piept und ein Piep-Symbol zeigt, ist die Sicherung geschlossen. Wenn der Fluke 43B OL (Over Load - Überlast) anzeigt, ist die Sicherung durchgängig. Hinweis Wenn der Widerstand hoch ist (>30 Ω), wird ein offener Kreis angezeigt; andernfalls wird der Kreis als geschlossen betrachtet (0-30 Ω). 11

16 Anwendungsleitfaden Messung des Widerstands Messen Sie den Widerstand einer Relaisspule (oder eines Widerstands). 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K OHM/DURCHGANG/KAPAZITÄT 3 Wählen Sie (Ohm) 4 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: Q Q Beobachten Sie den Widerstand. Eine typische Anzeige auf dem Display muß zwischen 150 und 500 Ω liegen. Wenn Ihnen die Anzeige zu hoch erscheint, messen Sie ein bekanntes, nicht defektes Gerät und vergleichen Sie die Meßwerte beider Geräte. 12

17 Messung der Kapazität Messen Sie die Kapazität eines Kondensators ( 500 µf). 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. Grundmessungen Messung der Kapazität 1 2 K OHM/DURCHGANG/KAPAZITÄT 3 Wählen Sie (Kapazität) 4 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: Q Q Beobachten Sie die Kapazität. Die Anzeige zeigt den gemessenen Wert des Kondensators. Vergleichen Sie den gemessenen Wert mit der Kapazitätsangabe auf dem Kondensator. 13

18 Anwendungsleitfaden Prüfung einer Diode Prüfen Sie eine Diode in sowohl Vorwärts- als auch Rückwärts-Richtung. Diese Messung ist ein nützliches Hilfsmittel, um zu bestimmen, ob die Dioden in einem Gleichrichter noch intakt sind. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K OHM/DURCHGANG/KAPAZITÄT 3 Wählen Sie (Diode) 4 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: A B Q Q Beobachten Sie die Spannung in Vorwärtsrichtung (A). Die Anzeige muß bei etwa 0,5 V liegen. Drehen Sie die Diode jetzt in Rückwärts-Richtung (B) um und schauen Sie wieder auf die Anzeige. Der Fluke 43B muß jetzt OL (Over Load, Überlast), d.h. einen sehr hohen Widerstand anzeigen. Wenn dies nicht der Fall ist, ist die Diode defekt und muß ersetzt werden. 14

19 Kapitel 2 Steckdosen-Abzweigleitungen Störungsbeseitigung in Verteilungssystemen Die effizienteste Vorgehensweise zur Beseitigung von Störungen in elektrischen Systemen besteht darin, beim Verbraucher zu beginnen und sich dann rückwärts zum Hausanschluß vorzuarbeiten. Dabei werden unterwegs Messungen ausgeführt, um defekte Bauteile oder Verbraucher zu isolieren. Das folgende Kapitel beschreibt typische Messungen für Probleme, die bei der Beseitigung von Störungen in Steckdosen-Abzweigleitungen auftreten. Abbildung 2. Verteilungssystem: An Steckdosen angeschlossene Verbraucher 15

20 Anwendungsleitfaden Erfassung von Transienten (Phase/Nulleiter) Störungen in einem Verteilungssystem können zu Funktionsstörungen zahlreicher Gerätetypen führen, z.b. zur Rückstellung von Computern oder falsches Ansprechen von Schutzschaltern. Derartige Vorgänge können vereinzelt auftreten, so daß es erforderlich wird, das System längere Zeit zu überwachen, um sie zu finden. Sie können nach Spannungstransienten suchen (Stoßspannungen oder Spannungspitzen), wenn z.b. Computer spontan zurückgestellt werden. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 3 K TRANSIENTEN KSPANNUNGSÄNDERUNG (%rms) Ein Transient wird erfaßt, wenn er die Grenzen der Wellenform überschreitet. Wählen Sie eine Spannungsänderung von 50%. Wenn die normale Effektivspannung 120 V beträgt, werden alle Transienten erfaßt, die um mehr als 60 V von der normalen Spannung abweichen (50 % von 120 V = 60 V) % K 16

21 Steckdosen-Abzweigleitungen Erfassung von Transienten (Phase/Nulleiter) 2 5 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her. 6 K START Der Fluke 43B beginnt mit der Erfassung von bis zu 40 Transienten. 7 Wenn Sie die Erfassung von Transienten beenden wollen, drücken Sie die HOLD-Taste ein. 17

22 Anwendungsleitfaden Jetzt können Sie durch die Schirmbilder blättern, in denen Transienten enthalten sind. 8 Wählen Sie ein Schirmbild, das Sie analysieren wollen. 9 Bewegen Sie den Cursor auf einen Transienten. Q Q Beobachten Sie die gemessene maximale bzw. minimale Spitzenspannung. Wenn die Anzeige der Spitzenspannung OL (Over Load, Überlast) lautet, wiederholen Sie die Messung bei einem höheren Wert für SPANNUNGSÄNDERUNG. 10 Drücken Sie auf die SAVE-Taste, um die Daten von bis zu 20 transienten Signalformen zur späteren Analyse zu speichern. 18

23 Steckdosen-Abzweigleitungen Überwachung kurzfristiger Spannungsschwankungen 2 Überwachung kurzfristiger Spannungsschwankungen Kurzfristige Spannungsschwankungen in einem Verteilungssystem können Lampen zum Flackern bringen. Abweichungen von nur wenigen Wellenperioden (Zyklen) können zu einer sichtbaren Abnahme der Lichtstärke führen. Die Funktion SPANNUNGSSCHWANKUNGEN mißt die Effektivspannung über jede Periode und zeigt die erfaßten Abweichungen an. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K SPANNUNGSSCHWANKUNGEN Wählen Sie die gewünschte Aufzeichnungszeit: 3 K AUFZEICHNUNGSZEIT 4 4 Minuten K (Beispiel) 5 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: 19

24 Anwendungsleitfaden 6 K START Der Fluke 43B beginnt nun mit der Aufzeichnung von Spannungsschwankungen. Warten Sie 4 Minuten... oder drücken Sie die HOLD-Taste ein, wenn Sie die Aufzeichnung beenden wollen. 7 Bewegen Sie den Cursor über einen Spannungseinbruch bzw. eine Spannungserhöhung. Q R Q Beobachten Sie die Effektivspannung der Senkung bzw. des Swells; bei eine Senkung lesen Sie die Mindestspannung ab, bei einem Swell die Höchstspannung. R Beobachten Sie den Zeitpunkt, zu dem das Ereignis eintrat. Stellen Sie fest, woher der Spannungseinbruch bzw. die Spannungserhöhung kam: Wenn die Spannung abnimmt und der Strom sich nicht oder nur geringfügig ändert, liegt die Ursache des Problems vor dem Meßpunkt. Wenn die Spannung abnimmt, während der Strom zunimmt, gibt es einen Verbraucher, der einen Spannungsabfall verursacht. Die Ursache des Problems liegt hinter dem Meßpunkt. 20 Tip Wenn Sie Spannungseinbrüche oder Spannungserhöhungen feststellen, suchen Sie nach Geräten, von denen diese möglicherweise verursacht werden, z.b. große Motor-Anlasser, Schweißgeräte usw. V A V A

25 Steckdosen-Abzweigleitungen Messung von Spannungsoberschwingungen 2 Messung von Spannungsoberschwingungen Wenn Sie eine schnelle Kontrolle der Oberschwingungen in einem Verteilungssystem vornehmen wollen, können Sie die THD (Total Harmonic Distortion) messen. Dabei können die Verzerrungen gezeigt werden als Anteil (%) des gesamten Signals (THD %r = Klirrfaktor) oder als Anteil bezogen auf die Grundschwingung (THD %f = Oberschwingungsgehalt). Die Auswahl zwischen Klirrfaktor und Oberschwingungsgehalt erfolgt durch die Geräteeinstellung, je nachdem ob %r oder %f gewählt wird. Siehe Kapitel 1: Geräte-Einstellung im Bedienungs-Handbuch. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K OBERSCHWINGUNGEN 3 Wählen Sie VOLT. 4 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her. R Q (5) Skalieren Sie den Schirm des Oberschwingungsspektrums, so daß Sie mehr oder weniger Details sehen. Q Betrachten Sie den Schirm des Oberschwingungsspektrums. Kontrollieren Sie das Spektrum auf gravierende Oberschwingungen. R Wenn der Klirrfaktor (THD %r) bzw. Oberschwingungsgehalt (THD %f) unter 5 % liegt, hält sich die Spannungsverzerrung wahrscheinlich in annehmbaren Grenzen. 21

26 Anwendungsleitfaden Messung von Stromoberschwingungen Verbraucher mit nichtlinearem Verhalten erzeugen Stromoberschwingungen, die zu einer Spannungsverzerrung führen können. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K OBERSCHWINGUNGEN 3 Wählen Sie STROM. 4 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: R Q (5) Skalieren Sie den Schirm des Oberschwingungsspektrums, so daß Sie mehr oder weniger Details sehen können. 22

27 Steckdosen-Abzweigleitungen Messung von Stromoberschwingungen 2 Q Betrachten Sie den Schirm des Oberschwingungsspektrums. Kontrollieren Sie das Spektrum auf gravierende Oberschwingungen. R Lesen Sie den Klirrfaktor (THD %r) ab. Dieser zeigt die Oberschwingungsverzerrung des Stromsignals an. Normalerweise kann das Stromsignal mehr Oberschwingungen tolerieren als das Spannungssignal. Tip Messen Sie die Oberschwingungsströme am kritischen Anschlußpunkt, um zu kontrollieren, ob der Klirrfaktor (bzw. Oberschwingungsgehalt) und einzelne Oberschwingungen die nationalen Normen (wie z.b. IEEE-519) erfüllen. Die Anwendung solcher Normen auf spezifische Verbraucher ist nicht korrekt. Gleichphasige (homopolare) Oberschwingungen (3., 9., ) addieren sich in Nulleitern oder Sammelschienen. Dies kann zu einer Überhitzung in Nulleitern führen. Durch die Messung von Stromoberschwingungen an mehreren Punkten in einem Verteilungssystem können Sie die Quelle der Oberschwingungen zurückverfolgen. Je näher Sie zur Quelle der Oberschwingungen kommen, desto größer wird der Strom- Klirrfaktor (Bzw. Oberschwingungsgehalt). Mit der FlukeView -Software können Sie Oberschwingungen im Zeitverlauf aufzeichnen und Daten nach populären Tabellenkalkulationsprogrammen wie z.b. Excel exportieren. 23

28 Anwendungsleitfaden Messung der Belastung eines Transformators Zur Prüfung der Belastung eines Transformators messen Sie den GesamtkVA-Wert auf allen drei Phasen. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K LEISTUNG 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: Q Q Q Betrachten Sie die kva-anzeige: Sie zeigt die Scheinleistung auf Phase 1. Schreiben Sie diesen Wert auf (kva 1). R Zur Anzeige kapazitiver oder induktiver Lasten erscheint das Symbol eines Kondensators oder einer Induktionsspule. 4 Wiederholen Sie die Messung auf Phase 2 und Phase 3 (die schwarze Meßleitung bleibt mit dem Nulleiter verbunden). Schreiben Sie die Werte für kva 2 und kva 3 auf und berechnen Sie kva GES kva 1 + kva 2 + kva 3 = kva GES 24

29 Steckdosen-Abzweigleitungen Messung der Belastung eines Transformators 2 Vergleichen Sie dieses Ergebnis mit dem Transformator-kVA-Nennwert. Wenn das Ergebnis in der Nähe oder über der Angabe auf dem Typenschild liegt, senken Sie die Belastung des Transformators. Wenn dies nicht möglich ist, muß der Transformator durch eine Einheit mit einem höheren kva-wert (bzw. K-Faktor, wenn Oberschwingungsströme vorliegen) ersetzt werden. 25

30 Anwendungsleitfaden Aufzeichnung der Belastung eines Transformators Wenn Sie den kva-wert mehrere Stunden lang aufzeichnen, können Sie herausfinden, ob es bestimmte Zeitpunkte im Tagesablauf gibt, zu denen der Transformator möglicherweise überlastet wird. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K LEISTUNG 3 Öffnen Sie das RECORD-Menü (AUFZEICHNUNGSEINSTELLUNG). Wählen Sie die gewünschte Aufzeichnungszeit: 4 K AUFZEICHNUNGSZEIT 5 8 Stunden K Wählen Sie die erste Anzeige, die aufgezeichnet werden soll: 6 K ERSTER MESSWERT 7 VA K Wiederholen Sie Schritt 6 und 7, um die zweite Anzeige auszuwählen, oder fahren Sie fort mit Schritt 8. 26

31 Steckdosen-Abzweigleitungen Messung der Belastung eines Transformators 2 Benutzen Sie den Netzstromadapter, um eine automatische Abschaltung während der Aufzeichnung zu vermeiden. 8 K START Der Fluke 43B beginnt mit der Aufzeichnung der kva-anzeige. Warten Sie 8 Stunden... oder drücken Sie die HOLD-Taste ein, wenn Sie die Aufzeichnung beenden wollen. Q Q Q Suchen Sie nach hohen kva-anzeigen im Laufe des Tages. 9 Wählen Sie CURSOR. 10 Stellen Sie den Cursor auf das betreffende Ereignis, um die Messungen der entsprechenden Zeit aufzurufen. 27

32 Anwendungsleitfaden Hinweis Denken Sie daran, daß nur der kva einer Phase aufgezeichnet wurde. Bevor Sie Schlußfolgerungen ziehen, müssen Sie erst die beiden anderen Phasen aufzeichnen. Tip Drücken Sie auf die SAVE-Taste, um das Schirmbild zur späteren Dokumentierung und Analyse zu speichern. 28

33 Messung des K-Faktors Steckdosen-Abzweigleitungen Messung des K-Faktors 2 Der K-Faktor bildet einen Anhaltspunkt für den Oberschwingungsgehalt. Es is ein Maß für die Zusatzverluste in Netz und Transformatoren, die durch Oberschwingungen hervorgerufen werden. Oberschwingungen mit höheren Ordnungszahlen beeinflussen den K-Faktor stärker als Oberschwingungen mit niedrigeren Ordnungszahlen. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K OBERSCHWINGUNGEN 3 Wählen Sie STROM. 4 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her. Messen Sie den K-Faktor unter voller Belastung. Q Q Beobachten Sie den K-Faktor (KF). 5 Messen Sie auch den K-Faktor auf Phase 2 und 3, und nehmen Sie die höchste KF-Anzeige. 29

34 Anwendungsleitfaden Wenn der gemessene K-Faktor größer ist als der auf dem Transformator angegebene K-Faktor, müssen Sie entweder den Transformator durch einen Transformator mit höherem K-Faktor ersetzen oder die maximale Belastung des Transformators reduzieren. Wenn Sie einen Ersatztransformator auswählen, verwenden Sie die nächsthöhere Handelsgröße als der höchstgemessene K-Faktor. So muß z.b. bei einer Messung von 10,3 KF an einem installierten Transformator ein K-13-Gerät als Ersatz ausgewählt werden. 30

35 Kapitel 3 Lichtnetze Einleitung Das vorliegende Kapitel erläutert Anwendungen bei Problemen und Phänomenen, die möglicherweise in Lichtnetzen auftreten können. Abbildung 3. Verteilungssystem: Lichtnetz 31

36 Anwendungsleitfaden Messung von Stromoberschwingungen Kontrollieren Sie, ob die Beleuchtungsanlage übermäßige Oberschwingungen abgibt. Diese können das System beeinflussen. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K OBERSCHWINGUNGEN 3 Wählen Sie STROM. Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her. Schalten Sie alle Lampen ein. Q Q Betrachten Sie das Oberschwingungsspektrum und lesen Sie den Klirrfaktor (THD %r) ab. Wenn der Klirrfaktor unter 20 % liegt, hält sich die harmonische Verzerrung wahrscheinlich in akzeptablen Grenzen. Erwägen Sie, Lampen gegen Lampen von besserer Qualität (die weniger Oberschwingungen erzeugen, z.b. Leuchten mit elektronischen Vorschaltgeräten) auszutauschen oder einen Oberschwingungsfilter in das System aufzunehmen, um die Abgabe von Oberschwingungen in das System zu vermeiden. 32

37 Lichtnetze Messung der Leistung bei einphasigen Verbrauchern 3 Messung der Leistung bei einphasigen Verbrauchern Induktive Verbraucher, wie z.b. Leuchtstoffröhren, verursachen eine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom. Dadurch wird der Wirkleistungsverbrauch beeinflußt. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K LEISTUNG 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: Q R Q Betrachten Sie die W-Anzeige. Sie zeigt den Wirkleistungsverbrauch der Lampen. R Betrachten Sie die Anzeige des Verschiebungsfaktors (cos ϕ). Ein niedriger Verschiebungsfaktor bedeutet, daß Korrekturmaßnahmen ergriffen werden müssen, wie z.b. die Installation von Kondensatoren zur Korrektur der Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung. Hinweis Wenn der Leistungsfaktor und der Verschiebungsfaktor sehr weit auseinanderliegen, ist dies ein Hinweis auf die Anwesenheit von Oberschwingungen. Kontrollieren Sie erst den Klirrfaktor (bzw. Oberschwingungsgehalt), bevor Sie Kondensatoren installieren. 33

38 Anwendungsleitfaden Messung von Stoßströmen Kontrollieren Sie das System auf große Einschaltströme, die zu Spannungssenkungen in einem schwachen Beleuchtungssystem führen können. Ein System wird als schwach bezeichnet, wenn es eine hohe Impedanz hat. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K EINSCHALTSTROM Stellen Sie den erwarteten Höchststrom während des Einschaltvorgangs ein: 3 K MESSBEREICH 4 10 A K Stellen Sie die erwartete Dauer des Einschaltvorgangs ein: 5 K AUFZEICHNUNGSDAUER 6 10 SEK. K 34

39 Lichtnetze Messung von Stoßströmen 3 7 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: 8 K START 9 Schalten Sie die Lampen ein. Wenn nichts geschieht: Drücken Sie auf die HOLD- Taste, um die Messung zu beenden. Wiederholen Sie die Messung bei einem niedrigeren Wert für den MESSBEREICH in Schritt 3 und 4. 35

40 Anwendungsleitfaden 10 Bewegen Sie den linken Cursor an den Beginn des Einschaltvorgangs. 11 Wählen Sie Cursor 2. Q 12 Bewegen Sie den rechten Cursor zum Ende des Einschaltstroms. Q Lesen Sie den Spitzenstromwert ab. Dieser Wert gibt den Höchststrom in dem Moment an, in dem die Lampen eingeschaltet wurden. Tip Führen Sie eine Messung der Spannungsschwankungen durch (s. Kapitel 2: Überwachung kurzfristiger Spannungsschwankungen ), während Sie die Lampen einschalten, um zu kontrollieren, ob in anderen Teilen des Verteilersystems Spannungssenkungen auftreten werden. 36

41 Kapitel 4 Motoren Einführung In diesem Abschnitt finden Sie Anwendungsbeispiele, die Sie bei der Beseitigung von Störungen an Induktionsmotoren mit oder ohne Regelantrieb benutzen können. Abbildung 4. Verteilungssystem: Motoren 37

42 Anwendungsleitfaden Induktionsmotoren Messung der Spannungsunsymmetrie Bei Drehstrom-Induktionsmotoren muß die Speisespannung an allen drei Phasen ausgeglichen (symmetrisch) sein. Eine Spannungsunsymmetrie führt zu hohen unsymmetrischen Strömen in den Ständerwindungen, was zu einer Überhitzung und einer kürzeren Motor-Lebensdauer führt. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K SPANNUNG/STROM/FREQUENZ 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: Q Q Notieren Sie den angezeigten Wert der Spannung von Phase 1 zu Phase 3 (V 1-3). 4 Wiederholen Sie diese Messung für Phase 2 zu Phase 3 sowie für Phase 1 zu Phase 2. Notieren Sie die Werte für V 2-3 und V

43 Motoren Induktionsmotoren 4 5 Berechnen Sie jetzt die Spannungsunsymmetrie (tragen Sie Ihre Meßergebnisse ein): a Berechnen Sie zuerst den Mittelwert der Spannung: Mittelwert der Spannung: V V V 1-2 V = = V MITTEL 3 3 b Berechnen Sie dann die größte Abweichung vom Mittelwert. Ignorieren Sie dabei die Minus-Vorzeichen: Größte Abweichung: V V MITTEL = V V V MITTEL = V V V MITTEL = V Größte Abweichung: V ABWEICHUNG c Berechnen Sie nun die Spannungsunsymmetrie: Spannungsunsymmetrie: V ABWEICHUNG x 100% = % V MITTEL Die Spannungsunsymmetrie bei Drehstrom-Motoren darf den Wert von 1% nicht überschreiten. Zu den möglichen Ursachen einer Spannungsunsymmetrie gehören schlechte Anschlüsse, Kontakte oder defekte Sicherungen oder Probleme am Quellen-Transformator. Beispiel: a 403 V V V V = = 400 V MITTEL 3 3 b 403 V V MITTEL = 3 V 391 V V MITTEL = -9 V Größte Abweichung: 9 V ABWEICHUNG 406 V V MITTEL = 6 V c 9 V ABWEICHUNG x 100% = 2.25 % 400 V MITTEL 39

44 Anwendungsleitfaden Messung von Strom und Stromunsymmetrie Nach der Messung der Spannungsunsymmetrie kontrollieren Sie den Strom und die Stromunsymmetrie. Unsymmetrische Ströme verursachen eine Überhitzung und verkürzen die Motor-Lebensdauer. Auch der einphasige Betrieb (vollständiger Leistungsausfall einer der Phasen, die den Motor speisen) kann zu einer Überhitzung der anderen beiden Phasenwicklungen führen. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K SPANNUNG/STROM/FREQUENZ 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her. Lassen Sie den Motor im Vollastbetrieb laufen. R Q Wenn kein Strom anliegt, können Sie von einer offenen Sicherung oder Wicklung ausgehen. R Notieren Sie den angezeigten Stromwert (A 1) Wiederholen Sie diese Messung für Phase 2 und Phase 3. Notieren Sie die Werte von A 2 und A 3. Q

45 Motoren Induktionsmotoren 4 5 Berechnen Sie die Stromunsymmetrie. Benutzen Sie dazu die im vorigen Abschnitt angegebene Gleichung, wobei Sie Spannung durch Strom ersetzen. Die Stromunsymmetrie für Drehstrommotoren darf den Wert von 10 % nicht überschreiten. Beispiel: a 33 A A A 3 = 96 A GES = 32 A MITTEL 3 b 33 A 1-32 A MITTEL = 1 A 29 A 2-32 A MITTEL = - 3 A Größter Wert: 3 A ABWEICHUNG 34 A 3-32 A MITTEL = 2 A c 3 A ABWEICHUNG x 100% = 9.4 % 32 A MITTEL Hinweis Zur Erfassung des einphasigen Betriebs müssen Sie immer den Strom auf allen drei Phasen kontrollieren. Wenn eine Spannungsmessung an den Motorklemmen vorgenommen wird, werden die angezeigten Spannungswerte fast normal sein, da die Motorwirkung eine Spannung in die offene Wicklung induziert. 41

46 Anwendungsleitfaden LEISTUNGSMESSUNG AN SYMMETRISCHEN DREHSTROMNETZEN Mit dem Fluke 43B können Leistungsmessungen an symmetrischen Dreileiter- Drehstromnetzen vorgenommen werden. Die Spannung und der Strom des betreffenden Netzes müssen an allen drei Phasen gleich sein und es muß sich entweder um eine Sternschaltung oder um eine Dreieckschaltung handeln. Aufgrund des symmetrischen Netzes läßt sich die Drehstromleistung über ein Strom- und ein Spannungskanal messen. Drehstromleistungsmessungen sind lediglich für die Grundschwingung möglich. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K POWER 3 Wählen Sie die 3phasenmessung. 4 Stellen Sie die Verbindungen her, wie im Hilfe-Schirm angezeigt. 42

47 Motoren Induktionsmotoren 4 5 Drücken Sie die ENTER-Taste, um zum Hauptmenü zurückzukehren. Die Spannungs- und Strom-Signalformen werden mit einer 90 -Phasenverschiebung angezeigt. Das liegt daran, daß die Spannung und der Strom in verschiedenen Phasen gemessen werden. Diese Phasenverschiebung wird automatisch für die Meßwerte korrigiert. 43

48 Anwendungsleitfaden Messung des Spitzen- und Einschaltstroms Durch hohe Einschaltströme von Motoren können Schutzschalter oder Sicherungen ansprechen. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K EINSCHALTSTROM Stellen Sie den Höchststrom ein, den Sie während des Einschaltvorgangs erwarten. Dieser kann bis zum 6- bis 14-fachen des Vollaststroms des Motors gehen. 3 K MESSBEREICH 4 50 A K Stellen Sie die erwartete Einschaltstromdauer ein: 5 K AUFZEICHNUNGSDAUER 6 5 Sek. K 44

49 Motoren Induktionsmotoren 4 7 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: 8 K START 9 Schalten Sie den Motor ein. Wenn nichts passiert: Drücken Sie die HOLD-Taste ein, um die Messung zu beenden. Wiederholen Sie die Messung mit einem niedrigeren Wert für das MESSBEREICH in den Schritten 3 und 4. 45

50 Anwendungsleitfaden 10 Bewegen Sie den linken Cursor an den Beginn des Einschaltvorgangs. 11 Wählen Sie Cursor Bewegen Sie den rechten Cursor zum Ende des Einschaltstroms. Q R Q Q Lesen Sie die Spitzenströme an den Cursoren ab. Können die Sicherungen und Schutzschalter diese Ströme aufnehmen? Sind die Leiter richtig dimensioniert? R Lesen Sie die Zeit zwischen den Cursoren ab. Können Sicherungen und Schutzschalter den Einschaltstrom so lange aufnehmen? Flinke Schutzschalter und Sicherungen können möglicherweise ansprechen. 13 Wiederholen Sie diese Messung für die Phasen 2 und 3. 46

51 Motoren Induktionsmotoren 4 Messung des Leistungsfaktors von Drehstrommotoren Ein Leistungsfaktor mit einem Wert von annähernd 1 bedeutet, daß fast die gesamte bereitgestellte Leistung vom Motor verbraucht wird. Ein Leistungsfaktor mit einem Wert unter 1 führt zu zusätzlichen Strömen, die als Blindströme bezeichnet werden. Diese machen eine größere Dimensionierung von Stromleitungen und Transformatoren erforderlich. Außerdem treten größere Verluste in den Übertragungsleitungen auf. Geerdete Sternschaltung mit symmetrischer Belastung Bei symmetrisch betriebenen Motoren mit geerdeter Sternschaltung können Sie den Leistungsfaktor unmittelbar vom Schirm ablesen. Ob das System eine geerdete Sternschaltung hat, können Sie einfach feststellen, indem Sie die drei Phasen-Erde-Spannungen nachmessen. Wenn diese Spannungen stabil und gleich groß sind, ist das System als geerdete Sternschaltung angelegt. Messen Sie den Leistungsfaktor wie folgt: 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K LEISTUNG 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her. Lassen Sie den Motor im normalen Vollastbetrieb laufen (der Leistungsfaktor sinkt bei Lasten unter der Vollast). Q Q Lesen Sie den Leistungsfaktor (LF) ab. 47

52 Anwendungsleitfaden Dreieckschaltungen oder elektrisch schwebende Systeme Bei Dreieckschaltungen muß ein komplexeres Meßverfahren benutzt werden. Zur Berechnung des Leistungsfaktors für einen Drehstrommotor in geerdeter Dreieckschaltung oder für elektrisch schwebende Quellen gehen Sie wie folgt vor: 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K LEISTUNG 3 Stellen Sie die Verbindungen zu den Phasen 1 und 3 in der nachstehend gezeigten Weise her. Lassen Sie den Motor im Vollastbetrieb laufen (der Leistungsfaktor sinkt bei Lasten unter der Vollast). Q R Q Notieren Sie die angezeigte Wirkleistung (kw 1 ) von Phase 1 zu 3. R Notieren Sie die angezeigte Scheinleistung (kva). 48

53 Motoren Induktionsmotoren 4 4 Schließen Sie jetzt die rote Meßleitung und den Strom-Tastkopf an Phase 2 an (die schwarze Meßleitung bleibt an Phase 3 angeschlossen). Notieren Sie die angezeigte Wirkleistung (kw 2 ). Wenn der Leistungsfaktor kleiner als 1 ist, haben kw 1 und kw 2 unterschiedliche Werte, auch wenn die Lastströme gleich symmetrisch sind. Beachten Sie, daß die Scheinleistung (kva) genauso groß ist wie bei der ersten Messung. 5 Berechnen Sie den Leistungsfaktor (tragen Sie Ihre Meßergebnisse ein): kw 1 + kw 2 3 kva kw GES = = kva Beispiel: Gemessen: kw 1 = 170 kw kw 2 = 68 kw kva = 188 kva 170 kw + 68 kw 238 kw GES = = kva 325,6 kva Ein schlechter Leistungsfaktor läßt sich verbessern, indem Kondensatoren in Parallelschaltung zur Last in das System aufgenommen werden. Wenn Oberschwingungen anwesend sind, ziehen Sie erst einen qualifizierten Techniker hinzu, bevor Sie Kondensatoren installieren. Nichtlineare Belastungen, wie Motoren mit Regelantrieb, können nicht sinusförmige Lastströme mit Oberschwingungen erzeugen. Diese harmonischen Ströme steigern den kva-wert und senken damit den gesamten Leistungsfaktor. Ein schlechter Leistungsfaktor, der von Oberschwingungen verursacht wird, muß mit Hilfe von Filterschaltungen verbessert werden. 49

54 Anwendungsleitfaden Messung von Spannungsoberschwingungen Wenn die Speisespannung von Oberschwingungen verzerrt ist, kann der Motor unter Überhitzung leiden. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K OBERSCHWINGUNGEN 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: Q R Q Lesen Sie den angezeigten Klirrfaktor (THD %r) ab. Im allgemeinen darf der Klirrfaktor der Speisespannung eines Induktionsmotors nicht größer als 5 % sein. R Betrachten Sie das Oberschwingungsspektrum. Gegenlaufende Oberschwingungen (5., 11., 17. Usw.) verursachen die größte Überhitzung, weil sie versuchen, den Motor langsamer als die Grundschwingung laufen zu lassen (sie erzeugen gegenläufig rotierende Magnetfelder innerhalb des Motors). Mitlaufende Oberschwingungen (7., 13., 19. Usw.) können ebenfalls zu einer Überhitzung führen, weil sie versuchen, den Motor schneller als die Grundschwingung laufen zu lassen. 50

55 Regelantriebe Motoren Regelantriebe 4 Messung des Phasenstroms Wenn sich ein Motorantrieb abschaltet, kontrollieren Sie zuerst auf Spannungsunsymmetrie (s. Messung der Spannungsunsymmetrie ). Danach kontrollieren Sie den Strom auf allen drei Phasen der Stromversorgung des Motors. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K SPANNUNG/STROM/FREQUENZ 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her. Lassen Sie den Motor im Vollastbetrieb laufen. Q Q Wenn kein Strom anliegt, können Sie von einer offenen Sicherung oder einem offenen Verdrahtungsstromkreis ausgehen. Der Motor schaltet sich ab. 4 Wiederholen Sie die Messung für Phase 2 und Phase 3. 51

56 Anwendungsleitfaden Messung der Grundschwingung der Motorspannung Mit dieser Messung kontrollieren Sie den Zustand eines Antriebs. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K OBERSCHWINGUNGEN 3 Bewegen Sie den Cursor über die Grundschwingung (Fundamentale) (1.) 4 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her. Lassen Sie den Motor im Vollastbetrieb und auf voller Drehzahl laufen. R Q Q Lesen Sie die Spannung der Grundschwingung ab. Die Spannung muß etwas unter der Netzspannung liegen. Wenn die Spannung erheblich unter der Netzspannung liegt, ist dies ein Anzeichen für einen defekten Antrieb. Vergleichen Sie den Wert mit einem Antrieb, von dem Sie wissen, daß er in Ordnung ist. R Lesen Sie die Gesamt-Effektivspannung ab. Wenn der Wert auf der Anzeige des Antriebs niedriger ist, zeigt die Anzeige wahrscheinlich den Mittelwert der Spannung oder die Grundschwingungsspannung anstatt der Effektivspannung. 52

57 Messung der Frequenz des Motorstroms Motoren Regelantriebe 4 Die Frequenz des Motorstroms steht in Zusammenhang mit der Motordrehzahl. 1 Öffnen Sie das Hauptmenü. 2 K SPANNUNG/STROM/FREQUENZ 3 Stellen Sie die Verbindungen in der nachstehend gezeigten Weise her: Q Q Q Ändern Sie die Drehzahl des Motors und beobachten Sie die Frequenz und die Wellenform des Stroms. Die Frequenz des Stroms muß sich proportional zur Motordrehzahl verhalten. 4 Wiederholen Sie diese Messung an Phase 2 und Phase 3. Hinweis Da kein Spannungssignal vorhanden ist, wird die Frequenz aus dem Stromsignal an Eingang 2 berechnet. 53

58 Anwendungsleitfaden 54

59 Kapitel 5 Oszilloskop-Betrieb Einführung Zum Fluke 43B gehört ein digitales Speicheroszilloskop mit allen Merkmalen und einer Bandbreite bis 20 MHz. Kanal 1 steht für die Anzeige der Spannungs-Signalformen zur Verfügung. Während auf Kanal 2 mit einer AC- Klemmstromzange Strom-Signalformen dargestellt werden können. In diesem Kapitel werden die wichtigsten Oszilloskop-Funktionen Schritt für Schritt erläutert. Hinweis Es empfiehlt sich, den Fluke 43B vor dieser neuen Anwendung zurückzusetzen. Dann beginnen Sie immer mit den gleichen Einstellungen. 55

60 Anwendungshandbuch Grundlegende Messung eines Kanals Gehen Sie wie folgt vor: 1 Öffnen Sie das Hauptmenü, indem Sie zweimal MENÜ drücken. 2 K OSZILLOSKOP 3 Stellen Sie die unten dargestellten Verbindungen her: T S R Q Der gemessene Spannungseffektivwert sollte ungefähr der Netznennspannung von 120V oder 230V entsprechen. R Die Signalform muß glatt und sinusförmig sein sowie in der vertikalen Mitte des Schirmbildes verlaufen. S Der Fluke 43B ist auf Automatikbetrieb eingestellt. Diese Funktion optimiert die Position, den Bereich, die Zeitbasis und die Triggerung. Außerdem gewährleistet sie eine stabile Anzeige nahezu aller Signalformen. T Der Schreibspuranzeiger [1] ist links vom Signalformbereich zu sehen. Das Erdungssymbol (-) zeigt den Massepegel der Signalform an. 56 Q

61 Oszilloskop-Betrieb Einstellungen wählen 5 Einstellungen wählen Als aktiver Meßwert wird der AC+DC-Effektivwert des Eingangsignals angezeigt, denn der Fluke 43B ist gerade zurückgesetzt worden. Der Oszilloskop-Betrieb unterstützt weiter Meßwerte. Als Beispiel wird die Auswahl des Frequenzmeßwertes (Hz) dargestellt. Auch die Bedeutung der anderen Meßwerte wird geschildert. 1 Wählen Sie SETUP. 2 Stellen Sie nun im Schirmbild OSZILLOSKOP-SETUP EINGANG [1] ein. 3 HZ K 4 Die Anzeige EINGANG [1] wechselt nun zu Hz. 5 Wählen Sie ZURÜCK; die Anzeige erfolgt in Hz. 57

62 Anwendungshandbuch Q Der Frequenzmeßwert muß ungefähr bei 50 oder 60 Hz liegen. R Weitere Anzeigen stehen zur Auswahl: Ihre Funktionen werden in der folgenden Tabelle genannt. AUSWAHL DC AC eff AC+DC eff Hz Pulseweite+ Pulsweite- Tastverh.+ Tastverh.- Spitze max Spitze min Spitze m/m Crest Phase, nur Eingang [2] MESSERGEBNIS Anzeige des DC-Bereichs des Eingangssignals Anzeige des AC-Effektivwertes des Eingangssignals Anzeige des Echteffektivwertes des gesamten Eingangssignals Anzeige der Frequenz Anzeige der Dauer des ansteigenden Teils des Eingangssignals (normalerweise ein Rechtecksignal) Anzeige der Dauer des abfallenden Teils des Eingangssignals (normalerweise ein Rechtecksignal) Anzeige der Dauer des ansteigenden Teils des Eingangssignals (normalerweise ein Rechtecksignal) in Prozent des Zeitraums Anzeige der Dauer des abfallenden Teils des Eingangssignals (normalerweise ein Rechtecksignal) in Prozent des Zeitraums Anzeige des oberen Spitzenwertes des Eingangssignals Anzeige des unteren Spitzenwertes des Eingangsignals Anzeige des Spitze-Spitze-Wertes des Eingangssignals Anzeige des Spitzenwertes, geteilt durch den Effektivwert Anzeige der Phasendifferenz zwischen den Signalformen an Eingang [1] und Eingang [2] 58

63 Oszilloskop-Betrieb Eingehendere Betrachtung des Signals 5 Eingehendere Betrachtung des Signals Die Amplitude und die Periodenzahl der Signalform auf dem Schirmbild werden automatisch eingestellt. So erhalten Sie einen klaren Überblick der allgemeinen Signalformmerkmale. Falls Sie an bestimmten Signalmerkmalen interessiert sind, können Sie die Amplitude und die Periodenzahl manuell ändern. Dann wird der Automatikbetrieb ausgeschaltet: Die Anzeige AUTO in der Kopfzeile des OSZILLOSKOP-Schirmbildes wechselt von 1/2 zu AUTO. 1 Wählen Sie BEREICH. 2 Betätigen Sie die linke Taste, um die Periodenzahl zu erhöhen. 3 Betätigen Sie die rechte Taste, um die Periodenzahl zu verringern. Das Oszilloskop-Schirmbild ist in ein Raster von 8 vertikalen und 9,5 horizontalen Teilbereichen unterteilt. Die Größe eines horizontalen und vertikalen Teilbereichs wird auf dem Schirmbild gleich unterhalb des Rasters angezeigt. 59

64 Anwendungshandbuch In dem oben dargestellten Schirmbild entspricht ein horizontaler Rasterbereich einer Zeitspanne von 5 Millisekunden. Das wird als 5 ms/d angezeigt. 4 Betätigen Sie die untere Taste zur Verringerung der amplitudenbezogenen Signalform. 5 Betätigen Sie die obere Taste zur Vergrößerung der amplitudenbezogenen Signalform. In diesem Beispiel ist die amplitudenbezogene Signalform höher als das Schirmbild. Passen Sie die Amplitude an den Schirmbildbereich an, damit Sie die gesamte Signalform betrachten können. In dem oben dargestellten Schirmbild entspricht ein vertikaler Rasterabschnitt einer Spannung von 50 Volt. Das wird als 50 V/d angezeigt. 60

65 Oszilloskop-Betrieb Triggerung 5 Triggerung Auf der Signalform sehen Sie das Triggersymbol ( ). Dieses Symbol steht für den Triggerpegel der Signalform. Der Fluke 43B wählt automatisch den optimalen Pegel. Sie können gegebenenfalls einen beliebigen Wert für den Triggerpegel vorgeben. 1 Betätigen Sie TRIGGER. 2 Betätigen Sie die obere Taste, um den Triggerpegel zu erhöhen. 3 Betätigen Sie die untere Taste, um den Triggerpegel zu verringern. Achten Sie darauf, daß der Fluke 43B Signalmerkmale erfassen kann, die vor dem Triggerpunkt auftreten. Das ist eine Besonderheit, die nicht in Analogoszilloskopen zu finden ist. Im allgemeinen werden 2 Teilbereiche vor dem Triggerpunkt dargestellt. Die Einstellung wird zwischen 0 und 10 Teilbereichen vorgenommen. 1 Betätigen Sie VERSCHIEBEN. 2 Betätigen Sie die rechte Taste, um die Anzahl Teilbereiche vor dem Triggerpunkt zu erhöhen. 3 Betätigen Sie die linke Taste, um die Anzahl Teilbereiche zu verringern. Die Anzeige 1/2 AUTO in der Kopfzeile des OSZILLOSKOP-Schirmbildes wechselt zu MANUELL, falls sowohl die amplitudenbezogene Signalform als auch die Periodenzahl als auch die Triggerung manuell gesteuert werden. 61

66 Anwendungshandbuch Rückkehr zum Automatikbetrieb Im Automatikbetrieb werden Position, Bereich, Zeitbasis und Triggerung selbsttätig so optimiert, daß eine stabile und sorgfältig definierte Anzeige nahezu jeder Signalform möglich ist. Und so stellen Sie den Fluke 43B wieder auf Automatikbetrieb ein. Gehen Sie bei der Auswahl des Automatikbetriebs wie folgt vor: 1 Betätigen Sie SETUP. 2 Betätigen Sie AUTO zur Rückkehr in den Automatikbetrieb. 62

67 Oszilloskop-Betrieb Zweikanalmessung 5 Zweikanalmessung Auf zwei Kanälen können Ursache und Wirkung gleichzeitig angezeigt werden. Das Einschalten eines Motors z.b. erzeugt kurzfristig einen Hochstrom und führt zu einem Spannungseinbruch. Gleich nach dem Einschalten ist der Strom hoch und stabilisiert sich auf den Nennwert. Vor allem bei schwacher Speisespannung kommt es zu einem Einbruch. Im Zweikanalbetrieb können Strom und Spannung gleichzeitig beobachtet werden. Der Oszilloskop-Betrieb bietet zahlreiche Möglichkeiten, Signalmerkmale genauer zu betrachten. So kann jede Phase des Motorstarts überwacht werden. 1 Stellen Sie die Verbindungen, wie unten dargestellt, her. 2 Setzen Sie den Fluke 43B zurück. 3 Betätigen Sie MENÜ zweimal, um das Hauptmenü zu öffnen. 4 K OSZILLOSKOP Der Fluke 43B arbeitet jetzt im Einkanalbetrieb. Die Spannung wird auf Kanal [1] dargestellt. In den nächsten Schritten wird der Zweikanalbetrieb gewählt, d.h. der Strom wird zugleich auf Kanal [2] angezeigt. Gehen Sie wie folgt vor. 63

68 Anwendungshandbuch 5 Betätigen Sie SETUP. 6 EINGANG [2] K KOPPLUNG: AUS 7 EINGANG [2] KOPPLUNG DC K 8 Betätigen Sie ZURÜCK. Jetzt werden zwei Eingänge gleichzeitig dargestellt. Die Erdungssymbole (-) beider Signalformen befinden sich in der vertikalen Mitte des Schirmbildes, so daß die Signalformen übereinander liegen. Die Schreibspuranzeiger [1] und [2] deuten die Beziehung zwischen der Signalform und den Eingangssignalen an. In den nächsten Schritten wird erläutert, wie die Amplitude und die vertikale Position der beiden Signalformen so geändert werden, daß sie nicht mehr übereinander liegen. Mit BEREICH werden die Signalformamplituden jeweils auf Teilbereiche eingestellt. Mit VERSCHIEBEN wird eine Signalform in die obere Hälfe des Schirmbildes verschoben, die andere in die untere. Der Fluke 43B zeigt jetzt gleichzeitig Strom und Spannung an und die Anzeige wird kontinuierlich erneuert: Der jeweils aktuelle Zustand wird angezeigt. Das ist der NORMAL-Betrieb der Zeitbasis. Mit HALTEN / STARTEN frieren Sie die Anzeige ein. Im EINZEL-Betrieb können einmalige Ereignisse erfaßt werden. 64

69 Oszilloskop-Betrieb Einzelbetrieb 5 Einzelbetrieb Im Einzelbetrieb können Strom und Spannung gleich nach dem Einschalten eingefroren werden. Dies erfaßt man mit dem EINZEL-Zeitbasis-Betrieb. Im EINZEL-Betrieb wird eine Signalform einmal, ausgehend von einem bestimmten Triggerereignis auf einem der Eingangssignale, erfaßt. Der Strom auf Eingang [2] ist ein guter Trigger zur Erfassung eines Einschaltereignisses. Beim Einschalten der Stromversorgung steigt der Strom an und schafft so gut vorbereitete Bedingungen für die Triggerung. 1 Betätigen Sie SETUP. 2 K TRIGGER EINGANG: AUTO 3 2 K ZURÜCK Für die Triggerung wird Eingang [2] gewählt: Das Triggersymbol ( ) ist jetzt auf Signalform [2]. Die Zeitbasis ist noch im NORMAL-Betrieb und die Anzeige wird ständig aktualisiert. In den nächsten Schritten wird der EINZEL-Betrieb eingestellt. 4 K ZEITBASIS: NORMAL 5 EINZEL K ZURÜCK 6 Betätigen Sie HALTEN/STARTEN, dann werden die Signalformen bei den Eingängen [1] und [2] einmal aufgezeichnet. 7 Schalten Sie den Motor ab. 8 Betätigen Sie HALTEN/STARTEN: Der Fluke 43B ist bereit, bei Einschalten des Motors den Einschaltstrom und die Spannung zu erfassen. 9 Schalten Sie den Motor ein. Der Fluke 43B erfaßt nun die Spannung und den Strom. 65

70 Anwendungshandbuch Der Fluke 43B hat die Spannung und den Strom beim Einschalten des Motors erfaßt. Der Augenblick des Einschaltens entspricht der horizontalen Position des Triggersymbols ( ). Spannung und Strom sind über 2 horizontale Teilbereiche vor dem Einschalten zu sehen. In dieser Zeit herrscht Nullstrom und erfolgt die maximale Entladung der Spannung. Nach dem Einschalten steigt der Strom schnell an, während die Spannung aufgrund der Motorlast sinkt. Nach dem Anlassen des Motors stabilisiert sich der Strom auf einem niedrigeren stationären Wert, so daß die Spannung steigt. Q Falls der Fluke 43B beim Einschalten des Motors keine Signalformen erfaßt, ändern Sie den Triggerpegel. Achten Sie darauf, daß der Triggerpegel immer innerhalb des Amplitudenbereichs der Signalform liegen muß. R Wenn Sie die Zeit je Teilbereich ändern und neue Messungen durchführen, können Sie einzelne Merkmale des Einschaltprozesses vergrößern. Betätigen Sie HALTEN/STARTEN, um das Oszilloskop auf die nächste Messung vorzubereiten. 66

71 Kapitel 6 Umgang mit Schirmbildern und Daten Einleitung Dieser Abschnitt beschreibt, wie Sie Schirmbilder abspeichern, betrachten und ausdrucken können. Außerdem können Sie ihm entnehmen, wie Sie Schirmbilder zum Zweck der Berichterstattung in Word -Dokumente aufnehmen können. Die Aufzeichnung mit der FlukeView-Software von Oberschwingungen im Zeitverlauf wird ebenfalls erläutert. Schirmbilder werden in einem Format gespeichert, das Nachverarbeitung erlaubt. Dadurch ist es möglich, einen Cursor auf einer gespeicherten Aufzeichnung zu benutzen. Mit dem Cursor auf dem betreffenden Ereignis können Sie die Messungen des entsprechenden Zeitpunkts aufrufen. Führen Sie zuerst eine Messung durch, z.b. eine Messung der Netzspannung. Mit diesem Schirmbild können Sie jetzt experimentieren. Abbildung 5. SPANNUNG/STROM/FREQUENZ-Schirmbild 67