前言
力科电机驱动分析仪（MDA）具有8个12bit高分辨率输入通道，可提供相当于功率分析仪的三相功率测量。功率分析仪已经推出多年，广泛应用于各种应用领域。通常，许多设置和参数选择都会对测试结果产生重大影响。本文概述了如何正确对待功率分析仪和力科 MDA 电机驱动器。分析仪并解释两种仪器之间测试结果的差异。
测试周期（“同步”）计算
首先，为了进行正确的功率分析，必须确定功率估计的周期。LeCroy MDA 和 Yokogawa 功率分析仪都使用“同步”信号来确定检测周期。在这两款设备中，同步信号都可以采用低通Filter处理，减少错误循环的概率，参考右侧MDA中同步信号的确认设置：
对于近余弦信号（噪声和失真较小），两种仪器都可以使用相同的低通滤波器设置找到相同的正确检测周期，但是 LeCroy MDA 提供了更广泛的选择，
力科电机驱动分析仪可以调整迟滞间隔，让软件忽略干扰检测周期估计的非单调性。这些在 MDA 软件手册中有详细描述。此设置适用于失真度较高的信号（如无刷直流六步换向信号）或由于高压和故障风暴导致的高度失真信号非常有用。
注意力科Motor Drive Analyzer也可以显示混合后的同步信号并叠加检测周期，使同步信号设置更容易理解，见右图（同步信号叠加在上面）。
最后，力科电机驱动分析仪将同步滤波器和迟滞设置应用为数据采集后的软件过程，而大多数功率分析仪在数据采集期间将同步滤波器和迟滞设置应用于波形，因此，力科 MDA 可以在采集后修改设置波形。这在功率分析仪中通常很难做到。结合同步周期叠加显示，MDA 的采集后处理可用于调整滤波器和迟滞设置以获得最佳结果，而无需丢弃采集的数据并重新采集。
视在功率公式
在横河电机的功率分析仪中，用户可以在设置菜单中选择以下任一公式来检测视在功率（S）：
(Vrms * Irms)，由力科提供，详见此文档
(Vmean * Imean) ，校准到 RMS 有效值的检测平均值的乘积
(Vdc * Idc) ，电压与电压的简单平均值的乘积
(Vmean * Irms)，电压检测平均值与电压有效值的乘积
(Vrmean * Irmean) ，电压与电压检测均值的乘积
力科仅提供(Vrms*Irms) 视在功率估算方法。如果需要比较横河功率分析仪和力科MDA的功率值结果，必须在功率分析仪上设置视在功率估算方式为(Vrms*Irms)。
三相（总）功率估算
力科使用一种方法来估算功率值，而横河提供三种不同的方法，并返回不同的结果三相功率计算公式，以下是力科和横河如何在单个功率周期内估算功率的总结---完整的公式说明请参阅各自的指导指南. 需要注意的是，下表假设横河功率分析仪使用(Vrms*Irms)公式估算视在功率。
对于完美的余弦（零失真）波形，可以检测电流和电压正弦波之间的相位角 φ。然而，当波形失真时（如PWM驱动器输出波形），很难检测到相位角φ，因此力科法或Yokogawa Type 2法是针对无功功率（以及功率质数和相位角）失真波形 形成准确结果的方式（也适用于正弦波形）。
Yokogawa 功率分析仪在订购纹波检测模式选项的型号上提供类型 3 方法。此选项可以使用 PLL 来定义来自 PWM 信号的基本信号。然后仪器比较基波电流和电压，并通过第 N 个纹波确定基波的相位角和每个纹波确定的功率，类似于 LeCroy 为谐波滤波器设置“Fundamental”或“Fundamental + N”提供的结果”（见下文），前提是横河功率分析仪的硬件锁相环能够适应采集窗口内检测信号周期的任何变化。
只有横河电机的功率分析仪才能准确检测任何条件下的有功功率。如果您只对有功功率估算感兴趣，那么所有方法都适用，但为了准确估算 S、Q、λ 和 φ，工程师必须在使用 Yokogawa 的功率分析仪中选择正确的方式。
每相功率估算
横河电机使用与估算单相总功率相同的公式估算每相功率，但一次只能估算一个相。
使用单相四线（三电流三电压）连接法检测Line-Neutral或Line-Reference电流时，Yokogawa的视在功率=(Vrms*Irms) Type 2测量法与LeCroy MDA大体一致。
但如果采用Line-Line电流测试法，横河功率分析仪检测到的各相功率会出现不平衡错误，虽然单相总功率是正确的，但造成差异的原因如下：
Yokogawa的单相三线（三电流，三电压）接线形式最初定义为两瓦表法设置，用于检测从三电流三电压转换为两电流两电压，功率分析仪无需要重新布线。当然这也意味着，在每一相中，线-线电流和电压不能相互正确关联。参见图 1 (Yokogawa) 和图 2 (LeCroy)
LeCroy的单相三线（三电流，三电压）连接形式也可以用二瓦表法估算单相总功率，但同时保持各相正确的向量关系，所以为了获得正确的每相功率，LeCroy 对电流波形进行简单反演以估计单相的总功率
Yokogawa设置的电流关系对单相总功率（有功功率、视在功率、无功功率）、相位角、功率质数没有影响，因为它们的接线设置中电流和电压是矢量关系，对于用于估算总功率的两瓦估算值来说是正确的。
两款器件都可以支持Line-Line to Line-Neutral conversion（Yokogawa称之为delta-star conversion，这是一个需要另外订购的选项），力科的MDA在转换时会计算出每一相的P、S、Q、λ , 和 φ, Yokogawa 的功率分析仪只能估计 P。
Yokogawa 接线设置的实际效果是电流和电压对都将具有不同的相位关系（这将导致每相功率估计错误），如下图所示，在实际的单相采集中
有无Line-Line to Line-neutral (Delta-Star)的估算结果如下：
电源静态分析 VS。动态分析
Yokogawa 功率分析仪估算小采集时间（几个周期）的平均值。有一个选项可以增加平均值的刷新率，但它仍然估计定义的时间段或多个周期的平均值。同步信号通过 FPGA 上的 PLL 电路由 PLL 分支带宽决定，其锁定宽变化率的能力有限。通常三相功率计算公式，对于具有平缓变化检测同步周期的稳态信号没有实际限制。因此，横河电机的功率分析仪特别适合测量稳态（恒定负载、转矩、速度等）下的平均功率。
LeCroy 的 MDA 可以收集一小段数据来估算平均功率并将其显示在表格中。如前所述，同步周期由软件算法决定。同时，由于没有功率分析仪的限制，也可以在动态条件下使用。用于精确检测。
如果负载是动态的，功率分析仪很可能不会提供有意义的结果。首先，确定简单、静态、稳态负载条件下的关系，然后尝试动态条件下的关系。如果在动态条件下，结果不相关 这可能是由于功率分析仪无法准确确定或验证同步信号，这不是力科 MDA 的局限性。
总结
一般来说，我们很容易将功率分析仪和力科MDA放在一起比较。力科提供更直观的反馈，尤其是同步信号的精确检测，这对功率的精确检测至关重要。在个别情况下，横河功率分析仪的不同设置或接线方式会导致不同的结果。一旦工程师理解了本质，就会更容易理解造成这种结果的原因。
