Serie ACL - Die Mehrphasige

Beschreibung

Gleichspannungen und Wechselspannungen bis 1.000 Hz belastet die Serie ACL. Neben den einphasigen Modellen (ACLS) gibt es auch Drehstromlasten (ACLT), die 3 Kanäle bzw. Phasen in einem Gehäuse vereinen. Ethernet-, USB-, RS-232-, CAN-, I/O-Schnittstelle und ein Systembus zur Master-Slave-Verschaltung sind serienmäßig eingebaut, optional gibt es die GPIB-Schnittstelle. Die Programmierung erfolgt in SCPI mit einer umfangreichen Kommandosyntax.

Betriebsarten

Die Lasten der Serie ACL verfügen über die Betriebsarten Konstant-Strom, Konstant-Widerstand, Konstant-Leistung und Konstant-Spannung (CC, CR, CP, CV Mode). Im Wechselstrombetrieb hat der Laststromverlauf unabhängig von der Eingangsspannung die eingestellte Wellenform. Im Widerstandsbetrieb richten sich Höhe und Kurvenform des Stromes nach der Eingangsspannung. Im Leistungs- und Spannungsbetrieb wird die Leistung bzw. die Spannung durch Anpassung des Eingangsstroms geregelt.

Input Mode, Synchronisation

Der Input Mode definiert, welche Art von Spannung die Last am Eingang erwartet:

• DC: Gleichspannung
• AC: Wechselspannung im spezifizierten Frequenzbereich mit Synchronisation auf Eingangsspannung (Input), Vorsynchronisation auf Netzspannung (Line), Synchronisation auf externes Signal (Extern)

Schutzeinrichtungen, Meldungen

• Einstellbare Überstrombegrenzung
• Leistungsbegrenzung
• Übertemperaturschutz
• Überspannungsmeldung
• Unterspannungsmeldung

I/O-Port (Option ACL06)

Alle Ein- und Ausgänge am optionalen I/O-Port sind galvanisch vom Lasteingang getrennt. Die Steuereingänge können von 2 bis 24 V bedient werden. Signale für:

• Analoge Lasteinstellung von 0 … 5 V oder 0 … 10 V in CC Mode
• Betriebsartwahl
• Input Mode (AC, DC)
• Synchronisationsquelle (Input, Line, extern)
• Lastzuschaltung
• Wahl der Ansteuerquelle (intern, extern)
• Trigger-Eingang
• Trigger-Ausgang
• Synchronisationseingang
• Remote-Shut-down-Eingang
• Analoger Spannungsmessausgang 0 … 10 V
• Analoger Strommessausgang 0 … 10 V
• Analoge Messausgänge als proportionaler AC-Verlauf oder Effektivwert, wählbar
• Analogsignale in Echtzeit
• Programmierbarer Digital-Ausgang
• Statusausgang Lasteingang
• Statusausgang Overload

Einphasen- und Drehstromgeräte

Neben den Einphasen-Lasten ACLS wurden zur Belastung von Drehstromsystemen die Modelle der Reihe ACLT entwickelt. Sie vereinen 3 Wechselstrom-Lastkanäle in einem Gehäuse. Die 3 Lastkanäle können zur Belastung von 3 verschiedenen Prüflingen im AC- oder DC-Betrieb dienen oder ein Drehstromsystem testen. Im sogenannten Balanced Mode werden alle Kanäle mit dem gleichen Sollwert und der gleichen Wellenform beaufschlagt. Im Synchronisationsmodus Line synchronisiert sich Kanal A auf das Netzsignal, Kanal B und C sind jeweils um 120° phasenversetzt. Zur Erhöhung des maximalen Laststromes können mehrere Kanäle eines Drehstromgerätes ACLT, aber auch mehrere Einphasengeräte ACLS parallelgeschaltet werden. Mehrere Einphasengeräte sind zu einem Master-Slave-System verschaltbar, auch in Stern- oder Dreickschaltung.

Benutzerschnittstelle

Außer dem Lasteingang, der über einen großen Taster ein- und ausgeschaltet wird, und dem Drehrad zur Sollwertverstellung werden die Geräte per intuitiver Menüführung über ein 4,3“-Touchdisplay durch Tippen und Wischen wie bei einem Smartphone bedient. Die häufigsten Funktionen sind über einen Shortcut zu erreichen. Für jedes Dialogfenster ist ein zugehöriges Hilfefenster verfügbar, das die Bedeutung der jeweiligen Elemente erklärt. Die Sprache der Hilfe-Funktion kann auf deutsch oder englisch gestellt werden.

Maus

Wer lieber mittels Maus navigiert, kann den frontseitigen USB-Anschluss dafür benutzen.

Manual on Board

Im internen Gerätespeicher ist die Bedienungsanleitung der Serie ACL im PDF-Format abgelegt. Dieses kann auf einen USB-Stick kopiert oder umgekehrt von einem USB-Stick upgedatet werden, z. B. nach einem Firmware-Update mit neuen Funktionen. So geht die zur Firmware passende Bedienungsanleitung nicht verloren.

Wellenformen

• Crest-Faktor, Phasenanschnitt, Phasenverschiebung

Für Sinuswellenformen kann der Scheitelfaktor (Crest-Faktor, CF) von 1,4142 bis 4,0 verstellt werden. Die Last korrigiert die resultierende Amplitude so, dass der Effektivwert gleichbleibt. Bei jeder Wellenform lässt sich ein Phasenanschnitt (PC) und eine Phasenverschiebung (PS) der Stromkurve im Bereich von -180 bis +180° einstellen. Abhängig vom Phasenanschnitt verändert sich der Effektivwert des Stromes. Eine Phasenverschiebung muss mit einem Anschnitt oder mit einem Crest-Faktor kombiniert werden. Eine Phasenverschiebung im Sinne von rein kapazitiver bzw. induktiver Last ist nicht möglich.

• Oberwellen

Bei der Kurvenform mit Oberwellen (Harmonischen) werden die von 0 bis 1 normierten Amplituden der Grundwelle sowie der bis zu 24 Oberwellen (gerade und ungerade) aufsummiert. Die Last korrigiert die resultierende Amplitude so, dass der Effektivwert gleichbleibt.

• Arbiträre Wellenform

Für höchste Flexibilität sorgt die Definition einer Periode mit 360 einzelnen Punkten. Als Basis dient entweder ein Sinus-, ein Rechteck- oder ein Dreiecksignal, welches dann punktweise verändert werden kann. Abhängig von der Kurvenform verändert sich der Effektivwert des Stromes.

Lastprofile (LIST-Funktion)

In allen Betriebsarten kann die ACL-Last mit der LIST-Funktion Lastprofile nachbilden. Bis zu 300 Sollwerte variabler Dauer mit zugehöriger Rampenzeit sind möglich. Die LIST-Funktion wird im AC-Betrieb auf die Effektivwerte der aktiven Wellenform angewendet. Für jeden Kurvenabschnitt sind Abtastzeiten separat zu definieren. Spannung und Strom werden synchron gemessen und mit Zeitstempel gespeichert.

Rechteckfunktion

Ebenso für alle Betriebsarten bietet die Rechteckfunktion eine einfache Variante, zwischen 2 Einstellwerten mit einstellbaren Zeitdauern zu wechseln. Die Rechteck-Funktion wird im AC-Betrieb auf die Effektivwerte angewendet.

Messdatenerfassung (DAQ)

Die elektronische Last kann auch unabhängig von der LIST-Funktion synchron Datensätze aus Spannung und Strom mit Zeitstempel in einem definierten Intervall speichern. Bis zu 40.000 Datensätze werden in einem Ringpuffer abgelegt. Nach beendeter Aufzeichnung werden die Daten per Datenschnittstelle ausgelesen oder auf einen USB-Speicher übertragen.

Statisches Datenlogging

Bei langsamen Vorgängen kann die elektronische Last im manuellen Betrieb Spannung und Strom direkt auf einen USB-Stick speichern. Die Speicherintervalle sind im Sekundenbereich.

Triggermodell

Verschiedene Funktionen bzw. Einstellungen sind im Fernsteuerbetrieb über eine Datenschnittstelle durch ein konfigurierbares Triggerereignis auslösbar:

• Listenausführung starten/stoppen
• Messdatenerfassung starten/stoppen
• Lasteingang ein-/ausschalten
• Getriggerte Sollwerte aller Betriebsarten einstellen

Verfügbare Triggerquellen: Extern, Bus.

Einstellungen speichern

Um wiederkehrende Prüfaufgaben schnell rekonstruieren zu können, sind die in der elektronischen Last aktiven Einstellungen nichtflüchtig speicherbar, so dass sie zu einem späteren Zeitpunkt wieder geladen werden können. 9 Speicherpositionen sind vorhanden. Die ACL-Last kann beim Einschalten wahlweise Reset-Zustand einstellen, die zuletzt aktiven Einstellungen beim Ausschalten oder Speicherposition 1 bis 9.

Watchdog-Funktion

Zum Schutz des Prüflings bei Kommunikationsproblemen hat die elektronische Last im digitalen Fernsteuerbetrieb eine Watchdog-Funktion, die den Lasteingang abschaltet, wenn die zuvor programmierte Watchdog-Verzögerungszeit abläuft, ohne dass der Watchdog zurückgesetzt worden ist. Die Watchdog-Verzögerungszeit wird per SCPI-Befehl eingestellt, ein weiterer Befehl aktiviert den Watchdog. Ein Steuerprogramm muss bei aktivem Watchdog dafür sorgen, dass zyklisch der Befehl zum Zurücksetzen des Watchdogs an die elektronische Last gesendet wird.

Messwertanzeige

Je nach Fokussierung auf dem Display werden mehr oder weniger viele Messwerte pro Kanal angezeigt. Ein Single-Phase-Gerät ACLS zeigt in der Hauptanzeige die folgenden Messwerte dar: Effektivwert Spannung, Effektivwert Strom, Widerstand, Wirkleistung, Scheinleistung, Blindleistung, Frequenz, Power-Faktor, Crest-Faktor. Sind bei einem Mehrkanal- bzw. Drehstromgerät alle Kanäle ABC fokussiert, werden für jeden Kanal der Effektivwert der Spannung und der Effektivwert des Stromes angezeigt. Alle diese Messgrößen können über eine der Datenschnittstellen per SCPI-Kommando abgefragt werden.

Wellenformanzeige

Die zuletzt vermessene Periode von Strom und Spannung wird mit 360 Punkten aufgezeichnet und im Measured Waveform Dialog angezeigt.

Yt-Graph

Der Yt-Graph zeigt den zeitlichen Verlauf des Effektivwerts von Spannung, Strom und/oder Leistung des fokussierten Kanals.

Kalibrierung

Mit den Geräten wird ein kostenloser Factory Calibration Certificate (FCC) geliefert. Der Kalibrierprozess unterliegt der Überwachung nach DIN EN ISO 9001. Der Kalibrierschein dokumentiert die Rückführbarkeit auf nationale Normale zur Darstellung der physikalischen Einheit in Übereinstimmung mit dem Internationalen Einheitensystem (SI). Kalibrierintervall: Für den Einsatz unter Laborbedingungen empfiehlt H&H ein Kalibrierintervall von 2 Jahren. Es handelt sich hierbei um einen Erfahrungswert, der für den ersten Benutzungszeitraum als Richtwert herangezogen werden kann. Je nach Einsatzzweck, Nutzungsdauer, Relevanz der Anwendung und Umgebungsbedingungen sollte der Betreiber dieses Intervall entsprechend anpassen.

Dokumentation

Zum Lieferumfang gehört eine Bedienungsanleitung als PDF (auch im Gerät gespeichert) und gedruckte Allgemeine Sicherheitshinweise, jeweils in deutsch und englisch.