プレシジョンパワーアナライザ WT5000

世界最高クラスの電力基本確度トータル±0.03%を実現

世界最高クラスの測定確度となるトータル±0.03%（50/60Hz、定格入力時）に加えて、測定帯域、DC測定確度、力率誤差も大幅に改善しました。 インバータ、リアクトル、バッテリなども含むシステムの効率をより高精度に測定できます。
さらに、広いダイナミックレンジを備えており、機器の省エネルギー設計時には欠かせない大きく変化する電流値にも対応できます。

最高10MS/s 18bit ADがもたらすハイパフォーマンス

世界最高クラスの測定精度を実現するために、最高10MS/s、18bitのADコンバータを採用しました。 サンプルレートを従来よりも大幅に高速化することで、入力信号が高速に変化する最新のインバータ波形も正確にディジタル化できます。 安定した電力測定に寄与するだけでなく、高精細な波形観測も可能となりました。

現在および将来のアプリケーションをカバー最大7入力の電力測定

従来モデルと同じ筐体サイズながら、最大7入力の電力測定を実現しました。 従来モデルでは2台を連結同期することでしか測定できなかった多入力のアプリケーションを、1台で対応できます。設置スペース、通信およびコスト面で大変有利です。さらに、電力入力はモジュラー構造とし、お客様にて入れ替え、または増設してご使用できます。3種類のエレメント（定格入力30A/ 定格入力5A/ 電流センサー入力専用）から選択いただけます。

大電流機器の測定をスッキリと実現

760903 電流センサーエレメントは、大電流機器の測定で必要となる、AC/DC電流センサーや電流クランププローブ接続専用の入力エレメントです。センサー用DC電源供給機能を備えていますので、外部DC電源の確保や手間のかかる配線の準備が不要となり、センサー/プローブと本体1台で大電流測定が可能となります。
さらに、電流センサーエレメントとセンサーを接続する専用ケーブルを用意しており、耐ノイズ性能も向上させています。専用ケーブルの長さは3 m/5 m/10 mからお選びいただけます。
※電流センサーエレメントは、WT5000のバージョン3.01以降のファームウェアでご利用できます。
また、アプリケーションソフトウェアWTViewerEではバージョン1.61でご利用可能です。

モジュラー構造による拡張性

電力の入力エレメントはモジュラー構造を採用しました。YOKOGAWAが長年蓄積してきた設計技術により、極めて高精度な測定回路をコンパクトな入力エレメント内部に収めることを可能にしました。3種類のエレメント（定格入力30A/ 定格入力5A/ 電流センサー入力専用）から用途に合わせてお選びいただくことができ、お客様にて入れ替えや増設が可能です。定格入力30A/5Aのエレメントは、左下図のように任意に組み合わせて本体に装着することができます。さらに、各エレメントには外部電流センサー入力が標準にて搭載されており、電圧出力型の電流センサーやプローブを利用することも可能です。

電圧出力型の外部電流センサー用の絶縁型BNC入力コネクタ

電圧出力型の外部電流センサーを使用する際には、直接入力端子はスライドでカバーされます。

誤挿入防止のための電流安全端子採用

今日の国際安全規格に対応し、より安全にお使いいただくためにWT5000では電流入力にも安全端子を採用しました。 特に高電圧の電流端子への誤挿入を防ぐために、電流入力にはオス型の安全端子を使用し、電圧用の測定リード（758917）を誤って挿入することを防止しています。 また、特に大電流用の30A電流入力側はロック機構を採用して、簡単には電流端子から抜けない構造となっており、安全かつ確実に測定していただけます。

電流入力で安全端子
アダプタを使用した例

タッチパネル＆ハードウェアキーによる直観的な操作性を実現

タッチパネル操作の向上

タッチパネルの操作性を向上させました。
「時間/div」の設定がピンチイン/アウトでできるようになりました。
また、波形表示内容の切り替えをフリックでできます。

大きな設定パネル ―正確な設定操作のために―

入力の設定など、多岐にわたる項目の詳細の設定のために、大きな全画面設定パネルをご用意しました。全体を見渡すことで、各入力間の差異の確認や、誤設定を防止できます。

小さな設定パネル ―快適な調整作業のために―

測定結果を確認しながら、フィルターなどの特定の設定を行うパネルをご用意しました。実際の測定データを確認しながら、詳細なチューニングが可能となります。

ハードウェアキー

頻繁に使用する機能や即時の変更が必要な場合のために、ショートカットキーとしてハードウェアキーをレイアウトしました。 タッチパネルとの組み合わせにより、快適な操作性を実現します。 なお、タッチパネルを使うことが難しい使用環境の場合でも、ハードウェアキーにより全ての操作が可能です。 さまざまなシーンに柔軟に対応できます。

ディスプレイフォーマットキー

全画面表示および分割画面表示の設定を簡単に切り換えられます。 分割表示の下側のGRAPHキーを押すと、分割表示の下側にグラフが表示されます。 GRAPHキーを押すたびにディスプレイはWave、Trend、Bar、Vectorと切り替わります。直観的な操作が可能です。

最大4モーターの評価機能搭載（オプション）

モータ－評価機能/MTR1と/MTR2（いずれもオプション）は、1つずつ計2モーターの評価が可能です。 また、4チャネルの入力をトルクと回転速度に分けて、2つずつの計4モーターの評価にもフレキシブルに使用可能です。 インホイールモーターや四輪駆動車などのように、4モーター同時の測定が求められている場合にもご活用いただけます。

波形データのストリーミング機能（オプション）

データストリーミング機能（/DSオプション）は、通常の電力パラメータ測定と同期して、電力演算の元になる同区間の電圧/電流波形データをデッドタイム無しで連続でPCに取り込む機能です。数値パラメータと波形データを同時に解析することにより、波形上のノイズや制御状態の変化を把握でき、波形の変化を通じて電力値や各パラメータにどのように影響するかなど、より詳細な解析が可能になります。

IEC高調波/フリッカ試験ソリューション（オプション）

IEC高調波/フリッカ測定（/G7オプション）を用いると、IECおよびJISに準拠した高調波試験、ならびに、IECに準拠した電圧変動/フリッカ試験ができます。

高調波試験
WT5000とIEC高調波/フリッカ測定ソフトウェア　IS8010を組み合わせて、測定データをPCに取り込み、IECおよびJISに準拠した高調波試験ができます。外付け電流センサーを使用すれば16A/相を超える機器の試験（IEC61000-3-12）にも対応します。

電圧変動/フリッカ試験
IEC61000-3-3規格に準拠した電圧変動およびフリッカ試験が可能です。WT5000本体単体での測定も可能ですが、WT5000用高調波/フリッカ測定ソフトウェアを使うことで、判定経過のdc、dmaxやPinst（瞬時フリッカ感）などのトレンド表示、CPFグラフ表示、報告書の作成ができます。

外部電流センサー向けの振幅/位相補正機能＆ナビゲーションメニュー（標準装備）

AC/DC電流センサーや電流クランププローブを用いる場合には、それらの振幅誤差の補正や、電圧信号と電流信号間の位相差を補正することで、より高精度な電力測定が可能となります。位相補正機能では、1nsの分解能で電圧と電流入力間の位相差を補正できます。
また、結線/レンジ/スケーリング/振幅＆位相補正を手際よく確実に行えるように、ナビゲーションメニューをご用意しました。

測定対象にあわせて、手軽に機器設定ができる簡単セットアップメニュー（標準装備）

測定レンジ・各種フィルター・データ更新レート・同期ソースの設定を、測定シーンに応じて自動で切り替えることができます。
測定シーンを「50/60Hz」「DC」「PWM」「High Frequency (高周波)」「General (一般)」の中から選択できます。
自動設定後に切り替わった項目を一覧で確認でき、設定の調節も容易に行えます。

入力信号の周波数変動に追従するオート更新モード（標準装備）

最速10ms間隔で電力測定し、入力信号の周波数変動を自動的に追従してデータを更新する機能です。回転数の変化によって入力信号の周波数が変動するモーターのような機器を測定する際、変化する周波数に追従してギャップなく測定できます。0.1Hzの低周波から測定でき、モーターの低速回転時でも安定した測定が可能です。

リモートでコントロール、データ表示可能なWebサーバー機能（標準装備）

イーサネット経由にてPCのWebブラウザソフトウェアからWT5000に接続することで、リモートコントロールと測定結果の画面をPC上に 表示することが可能です。
PC上でフロントパネルを再現したイメージを介して操作ができるので、本体と同様の感覚でコントロールが可能です。離れた場所からの 制御とデータ確認が簡単にできます。

最大500次の2系統高調波測定機能（標準装備）

三相入・出力などの多系統測定の要求の高まりに合わせ、高調波測定機能を2系統としました。 各々の入力は基本波成分に対し最大500次までの測定が可能です。これにより、例えばインバータではモーターの回転数からキャリア周波数の成分までの幅広い次数範囲での測定が可能となり、キャリア周波数によるモーター駆動への影響も確認することができます。

500次までのバーグラフ表示例

ベクトルのデュアル表示例

モーターパラメータ測定に役立つデルタ変換機能付き結線（標準装備）

三相のデルタ結線時に、デルタ-スター変換で相電圧に変換した結果を使って高調波測定、波形などの画面表示、データ出力が可能です。
（スター結線時はスター-デルタ変換で線間電圧に変換した結果を使って高調波測定などが可能です。）
モーターパラメータの測定（Ld, Lq）で要求される相電圧の基本波成分などを演算でき、同期モーターの評価に活用いただけます。

測定データも設定情報もくまなく保存可能な 32GB不揮発性メモリー（オプション）

現場での実測における膨大な測定データの保存用として、また異なる測定対象に合わせた各種設定データの保存用として、32GBの大容量の内蔵メモリーをご用意しました（/M1オプション）。 この不揮発性メモリーを活用することで、外部メディアを準備しなくても、測定データの保存が容易となるとともに、高速な測定、データ保存も可能となりました。

従来モデルの通信コマンドをサポート 容易な入れ替えが可能

従来モデルとなるWTシリーズの通信コマンドをサポートしています。 設定画面にてコマンドタイプを変更することで、従来のWTシリーズ用に組まれたプログラムを有効利用して動作させることができます。
※ 例として、弊社提供のTMCTL.DLLを利用してイーサネットやUSB通信を行う場合には、TmcInitialize関数の書き替えが必要となります。また、その際にはWT5000の新機能を利用することはできません。 なお、ラックマウントキットは従来モデルと異なりますので、新規にご用意ください。

コマンドタイプの設定例

次世代自動車向けインバータ駆動モーターの開発と評価支援

WT5000は最大7つの電力入力エレメントを搭載可能ですので、EV/PHVなどの入・出力間の効率評価に最適です。 また、電圧・電流・電力のみならず、 モーター評価機能（/MTR1および/MTR2オプション）により、最大4モーターの回転速度、トルクおよび機械的出力の変化を同時に測定できます。

最高10MS/sの高速サンプリングで、 最新インバータの波形も正確に捕捉

普及に期待が高まるSiCやGaNを用いた高速スイッチング素子によるインバータ波形も、最高10MS/sの高速サンプルレートで正確に捕捉ができます。これらの波形を正確に捉えることで、安定して精度の良い電力測定が可能です。

バッテリの充・放電、瞬時の変化を測定

積算測定では、変化が大きいバッテリの充電と放電を極性別に測定することができます。 5MS/sの高速サンプルレートで捕捉された瞬時の正と負の電流値、電力値が積算され、それぞれの合計値を演算します。

多彩なフィルターで、測定全帯域での電力値ととも に基本波成分を同時に測定可能

サンプルレートの1/2を超える帯域の折り返しの影響を防ぐアンチエリアシングフィルターをはじめ、多彩なラインフィルター、周波数フィルターを揃えることで、全帯域の測定結果と同時に、モーター回転数を基本波周波数とする高調波成分を高精度に測定できます。

Advanced settingsによるラインフィルターの設定例

外部電流センサーを含めたオフセットを 除去可能な、個別Null

Nullは、結線した状態で外部電流センサーを含めてオフセット値をゼロにする機能です。WT5000では、入力ごとに個別でNullをON/HOLD/OFFができます。バッテリ駆動のEVやPHVでは、高精度なエネルギー収支の測定が不可欠であり、外部電流センサーを含めたオフセットキャンセルが重要です。

Nullの設定例

太陽光発電など新エネルギー分野での発電―変換効率測定

太陽光・風力で発電されたエネルギーは、パワーコンディショナ内部で直流・交流から商用周波数の交流に変換されます。 また、蓄電池への充電制御装置で電圧値が変換されます。それらの変換時のロスを最小限にすることが系統全体の高効率化につながります。WT5000は1台で最大7入力の電力エレメントを搭載できますので、各変換器前後の電圧・電流・電力・周波数（交流の場合）や、変換・充電効率などを測定可能です。

最大1500Vdc/30A×7系統を直接測定

電圧レンジ（1.5V～1000Vレンジ、最大1500Vdc入力可能※）と電流レンジ（0.5A～30Aレンジ）の直接入力端子を搭載しているため、外部電流センサーを使わずに高精度測定ができます。パワーコンディショナの評価では、昇圧コンバータ・インバータ・蓄電池への入・ 出力など、多チャネルの電力測定が必要です。WT5000は最大7入力の電力が可能なため、多点の電力を1台で同時に評価できます。

※1500Vdc等の高電圧対応向けケーブルや端子については、ご用意ください。

瞬時電力ピーク値の測定（MPPT制御）

太陽光発電では、取り出した電力が最大になるように、太陽電池が発生する電力を有効利用する制御（MPPT制御）が行われています。WT5000は、電圧・電流・電力値とともに、電圧ピーク値・電流ピーク値（それぞれ＋側、－側）を測定できます。また、瞬時電力最大値（＋側、－側）も測定可能です。

MPPT（ Maximum Power Point Tracker）制御時の電圧、電流、電力測定例

交流磁気特性試験

低力率時でも高精度測定が可能なWT5000を用いることで磁性材料の正確な評価ができます。 鉄心では、ヒステリシス特性あるいは渦電流によりエネルギー損失が発生します。 エプスタイン装置では、鉄損は二次コイルの電圧と一次コイルの電流から算出される電力値として測定されます。 この値には巻線分の銅損を含まないため、そのまま鉄損の測定結果となります。 WT5000を用いた場合、ユーザー定義ファンクションを使って周波数、断面積などをあらかじめ入力しておくことで、磁束密度B、および交流磁界Hを演算し、値を直接表示することが可能です。

IEC/JISに準拠した高調波試験、IECに準拠した電圧変動/フリッカ試験

WT5000とWT5000用高調波/フリッカ測定ソフトウェアを組み合わせて、IECおよびJISに準拠した高調波試験、IECに準拠した電圧変動/フリッカ試験とその報告書の作成が可能です。

※1 株式会社エヌエフ回路設計ブロック製
※2 株式会社エヌエフ回路設計ブロック製品電源を使用する場合は、GP-IBのみ 可能。
※3 GP-IB、イーサネット、USBが可能（WT5000はすべて標準装備）。