• 高精度
              0.01%基礎功率精度
            • 多通道
              1-7路功率通道可選
            • 低延遲
              電壓電流延遲<3ns
            • 高帶寬
              10MHz寬頻功率分析
            新聞中心
            產品中心
            應用案例
            高精度高性價比的諧波閃變測試系統:功率分析儀LMG系列
            高精度高性價比的諧波閃變測試系統:功率分析儀LMG系列


            高精度性價比的諧波閃變測試系統




            LMG 諧波閃變測試系統是德國ZES ZIMMER 推出功率分析儀結合阻抗網絡、電源,分析軟件的EMC 測試系統,支持IEC/EN 61000-3-2/-12 諧波和IEC/EN 61000-3-3/-11 閃變標準。配套軟件更進一步支持IEC 62301:2011 和EN 50564 的待機功率測量,以及ECER-10.4 附件11(車輛電磁兼容性)的測量。LMG670 系列功率分析儀根據IEC/EN 61000-4-7和61000-4-15 標準進行諧波分析和閃變測量。作為一家全球性高精度功率分析儀制造商,我們不僅在世界標準委員表現優異,還保持率先支持全球最新測試標準的企業準則。



            LMG 諧波閃變測試系統進行測試支持在線和離線兩種工作模式:當選擇在線模式,被測設備與測量硬件直接連接進行測試計算;離線模式支持使用存儲的數據進行分析測試。


            測量結果和標準中定義的限值(固定的或特定于產品的)都可以用圖形顯示,每一項測試的數據都記錄被測設備的基本電氣特性(電壓、電流、有功、無功和視功率的有效值、功率因數、諧波失真等),這些擴展信息保證了信息的有效性。



            01

            久經考驗的高精度測量技術


            這套系統采用LMG 經過市場長期驗證的高精度功率測量技術,所有的Zimmer 功率分析儀都以極高的可靠性和精度進行測量著稱,系統的快速以太網接口(Gbit)確保測試系統的通信和數據傳輸順暢。


            02

            專業的分析不斷提高您的產品


            LMG 諧波閃變測試系統可以快速幫助用戶找到產品測試不符合標準的原因。所有的測量都可以在頻率和時域顯示和評估。在整個測試過程中所有的諧波頻率都可以獨立的分析測試以便快速定位問題。此外,所有數據也可以通過剪貼板或文件導出,通過使用第三方應用來進行完整的分析。


            03

            靈活的硬件使用,獨立于制造商


            LMG 諧波閃變測試系統支持市場上所有滿足CE 標準要求的交流電源。這為用戶提供了最大的靈活性。特別是,用戶可以繼續使用他們可能已經擁有的AC 電源,從而避免額外的投資。為CE 測試專門校準電源是沒有必要的,因為測試系統檢測是否符合相關標準。例如,系統分析電源的電壓諧波,并以圖形顯示,這確保了不受源的失真和電壓穩定性的影響。因此,測試系統這一側的任何問題都被可以排除在外。


            04

            全面、客戶定制化的報告文檔


            所有結果都以清晰、全面的PDF 測試報告形式呈現。除了指定的測量值之外,所有關于測量設備、測試機構和設置的數據——例如被測類型、序列號和關于校準和可追溯性的信息——也被集成到測試報告中。當然,報表還可以添加額外的客戶特定信息和設計元素,以避免不必要的后期編輯。


            系統要求:

            ?操作系統:Windows 7/8(32/64 位)、Windows 10

            ?所需的磁盤空間:軟件:最小50 MB,數據每分鐘約為20 MB

            內存:最小2 GB

            ?處理器:最小2G Hz,雙核

            ?支持的接口:Gbit-Ethernet

            來看功率分析儀LMG600系列,如何解決汽車測試中的難題
            來看功率分析儀LMG600系列,如何解決汽車測試中的難題

            在涉及功率分析的測試中,需要評估的大部分數據都是來自于功率分析儀本身。然而在汽車測試領域,則明顯不同。現代的汽車通常配備了數以百計的電子控制單元(ECU)和各式的傳感器。在這些裝置產生的海量數據中,功率分析儀產生的電壓,電流,功率等數據只是一個小子群。即使如此,這個數據子群需要與其它大量數據集成,而后供測試工程師進行分析。ECU和傳感器數據通常通過CAN總線交換,傳統的功率分析儀通過GPIB或以太網連接。因此,需要依靠工程師將來自兩個數據源的數據進行協調,統一格式來進行關聯。這并非易事,因為CAN數據和功率分析儀數據沒有一個共同的時間基點,而將電氣參數與其他傳感器數據匹配也是極具挑戰性的工作。在任何情況下,都需要大量人工干預,過程冗長且易出錯。



            LMG600系列功率分析儀,能夠通過CAN總線共享高達128種變量。這個獨有的功能解決了汽車工業最受歡迎的總線和傳統測試測量儀器之間數據同步傳輸問題。現在測試工程師可以像讀取速度,扭矩,溫度等變量一樣,來讀取電壓,電流,功率等:通過CAN總線將不同來源的數據集合在一起。無需單獨的處理,無需額外的工作,無需不同的數據庫。將功率測量集成到總體測試環境中的必要時間大大縮短。消除了對額外中間件的需求,將成本控制在必要的最低限度。 



            LMG600還可以讀取通過CAN總線發送的信息并根據其內容執行一些預定義的動作。也就是說,LMG600上的CAN通訊接口是雙向的,從單純的被動傳感器轉變成了可遠程控制的分析工具。這個特點提供了一個方便的方法,比如基于環境條件來觸發數據記錄或者是根據待測物的狀態來切換測量量程。


            假設您期望某個位置的溫度數值超出限值后啟動數據記錄?,F在要實現這個程式,您只需讓LMG600通過CAN總線讀取對應溫度傳感器的數值并設定一個觸發條件即可。一旦溫度超出閾值,記錄自動開始。同樣,通過CAN關閉電子引擎可以同時觸發功率分析儀改變量程,從而避免了自動量程切換需要的穩定時間。LMG600系列功率分析儀可以定義高達128組觸發條件,以覆蓋最復雜的測量和記錄任務的自動化。

            功率分析儀在電機行業測試應用
            功率分析儀在電機行業測試應用

            電機的概念

            電機是是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。在機械、水利、冶金、石油、煤炭、化學、航空、交通、發電、農業以及其他各種工業中,電動機被廣泛地應用著。工業4.0要求自動化程度不斷提高,這需要采用各種各樣的控制電機/伺服電機作為自動化系統的元件,隨著新能源汽車的發展,功率密度大的電動車用驅動電機也蓬勃發展。

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            電機的分類

            按工作電源類型分

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            按結構和工作原理分

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            按啟動和運行方式分

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            電機標準

            JB/T 5276-1991 小功率直流電動機通用技術條件

            JB/T 5879-1991 YSB系列三相機床冷卻電泵

            JB/T 5887-1991 家用真空吸塵器用單相串勵電動機風機 技術條件

            JB/T 6222-1992 盤式制動異步電動機

            JB/T 6737-1993 吸排油煙機用電動機通用技術條件

            JB/T 6738-1993 封閉式制冷壓縮機用單相異步電動機 通用技術條件

            JB/T 6739.2-1993 小型全封閉制冷電動機-壓縮機用熱保護器

            JB/T 6740.2-1993 小型全封閉制冷電動機-壓縮機用正溫度系數熱敏電阻起動繼電器

            JB/T 6740.3-1993 小型全封閉制冷電動機-壓縮機用電流式起動繼電器

            JB/T 6741-1993 YSD系列變極雙速三相異步電動機

            JB/T 6742-1993 小功率電動機用換向器

            JB/T 6744-1993 小功率電動機試驗用測功機通用技術條件

            JB/T 7577-1994 清水泵用電容運轉異步電動機技術條件

            JB/T 7578-1994 食物攪碎用串勵電動機

            JB/T 8157-1999 小功率單相串勵電動機通用技術條件

            JB1136《微型單相交流串激電動機和試驗方法》

            GB755《旋轉電機基本技術要求》 GB1032《三相異步電動機試驗方法》 GB1029《三相同步電機試驗方法》

            GB5171《小功率電動機通用技術要求》 ZBK22007-88《Y系列三相異步電動機技術條件》

            GB-T18488.2-2006電動汽車用電機及其控制器等

            電機測試項目

            電機測試類型

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            重點測試項目---絕緣電阻測試

            測試目的:電機在室溫、熱態和受潮后都應具有足夠的絕緣電阻值以保障操作者的安全

            測試方法:繞組直接以及繞組對外殼之間施加測試電壓,電壓等級根據電機繞組的額定工作電壓而定

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            注意:

            1、對于埋有檢溫計的電機,測量檢溫計對繞組和機殼的絕緣電阻時測量電壓應不大于250V

            2、電機絕緣干燥和清潔情況可通過測定極化指數(PI)或吸收比來判斷.干燥和清潔的電機,其極化指數(PI)不小于2.0或吸收比不小于1.3

            重點測試項目---繞組直流電阻測試

            測試目的:通過測量冷態下的各繞組的電阻,和預設值對比,發現繞組接頭焊接質量,有無匝間短接等問題

            測試方法:電橋法,微歐計法,電壓電流法等,最常見的是用微歐計法,測量時,當電機在室內溫度穩定后,分別測量繞組各相各支路始末端,如果各相繞組在電機內部連接,則需要在每個出線端測量電阻,根據星型和角型接線用公式計算

            注意:

            用微歐計法測量直阻時,測試電流不能大于電機額定電流的10%,通電時間不能大于1分鐘。

            重點測試項目---電機轉矩及效率測試

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            獲取控制器效率η1=輸入功率/輸出功率

            獲取電機效率η2=機械功率/輸入功率

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            計算額定效率 η = η 1* η 2

            修正后η =100NT/9.55EI

            電機測試儀表

            手持式絕緣微歐多用表

            可測項目:

            ☆ 50 / 100 / 250 / 500 V / 1000V絕緣電阻測試

            ☆ 極化指數PI/吸收比DAR測試

            ☆ 四線法微歐測試@200mA/1A測試電流

            ☆ 兩線法小電阻測試@200mA測試電流

            ☆ VAC, DC, AC+DC, FIL, AAC, DC, AC+DC, FIL, Hz, Ω, F, oF/oC,

            continuity/diode, %, RPM

            ☆ 電機繞組短路測試

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            手持式絕緣微歐多用表

            產品特點:

            ☆ All In One,史上功能最全的多用表

            ☆ 彩色LCD屏顯示,操作方便

            ☆ 帶藍牙/WIFI功能,支持安卓軟件Metralog及PC軟件

            ☆ 表筆帶啟停和存儲功能

            ☆ 四位顯示,真有效值最大100KHz帶寬

            ☆ 大容量背板鋰電池,方便換電

            ☆ 自定義測試序列,數據記錄

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            手持式絕緣微歐多用表

            電機測試應用:

            ☆ 絕緣電阻測試

            ☆ 繞組直流阻值測試

            ☆ 繞組短接測試

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            新品家族系列

            METRAHIT | IM PRO萬用表

            INSULATION & RLO | MULTIMETER

            METRAHIT |IM TECH

            INSULATION & MILLIOHM | MULTIMETER

            METRAHIT | IM XTRA

            INSULATION & MILLIOHM | MULTIMETER

            METRAHIT | IM E-DRIVE

            INSULATION & MILLIOHM | MULTIMETER

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            功率分析儀

            ☆ 精度:讀數誤差%+量程誤差%

            ☆ 帶寬:高轉速電機需要高帶寬

            ☆ 采樣率:采樣越高越接近真實

            ☆ 校準周期:6個月還是12個月

            ☆ 安全等級: CATII不用在CAT III環境

            ☆ 圖形界面:是否支持自定義電機測試參數和界面

            ☆ 低頻下表現:10Hz以下低轉速電機的精度表現

            ☆ 高級應用:高次諧波 CAN通訊 VGA 扭矩轉速 諧波閃爍

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            功率分析儀

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            由于控制器輸出高頻PMW調制電壓信號給電機,功率分析儀的濾波設置會對功率的計算產生影響,同一界面顯示濾波和不濾波的功率值非常重要

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            車載對標實驗時CAN通訊尤為重要







            獲取更多信息,請聯系德國GMC高美測儀(天津)科技有限公司。

            LMG600系列功率分析儀在光伏領域的應用
            LMG600系列功率分析儀在光伏領域的應用

            光伏逆變器的功效測試


            光伏發電在低壓電網中已成為當今和未來能源供應的熱點。太陽能電池板產生的直流電可以存儲在電池系統中。通常情況下,這種直流電需要轉換為交流電輸送到配電網以滿足日常生活用電需求。從DC到AC的轉換將通過光伏逆變器來實現。圖1是一個典型的光伏電站并網示意圖。


            為了減小在轉換過程中的功率損耗,逆變器需要不斷提高效率。典型的逆變器效率一般在96%左右。功率分析儀可以測量太陽能發電機產生的能量,逆變器的效率以及通過逆變器輸送進電網的能量。根據光伏組串的布線,每個組串會有自己的最大功率跟蹤器(MTT)。光伏組串的各逆變器都是大功率逆變器,通常是三相交流輸出。


            LMG670功率分析儀在一個機框中可以放置高達7個功率模塊,能夠精確地分析和測量整個光伏網絡中的相關參數,如電壓、電流、功率。


            LMG600系列功率分析儀可以根據測試需求配置多通道進行測試。圖二是雙組串光伏逆變器并網圖,LMG670可以配置為6個功率通道,每個功率通道包含1路電壓輸入,1路電流輸入。


            典型的測試輸入要求:

            1、直流電壓范圍600V-1000V,現在還有1500V

            2、交流電壓范圍230V-400V,取決于逆變器額定功率

            3、電流范圍10A-1000A,取決于逆變器額定功率

            4、帶寬10KHz-100KHz,取決于逆變器的開關頻率

            5、精度:一般現場測試可使用B1模塊,實驗室高效率測試使用A1精度模塊


            LMG600系列功率分析儀根據不同的測試需求可以配置不同精度及帶寬范圍的功率模塊,圖3是A1模塊和B1模塊的精度及帶寬范圍的說明。


            太陽能轉換效率測試


            可以在一個測量菜單下分別查看每組之間的效率測試結果,并可以構建自定義菜單,只顯示你關心的測試數據。



            利用諧波分析法測試

            并網發電的穩定性


            可以顯示電壓,電流及功率諧波,按諧波次數和直方圖顯示。以檢驗諧波、間諧波含量是否符合光伏并網的要求。

            使用LMG600系列功率分析儀閃變測試模塊進行觀測短時間閃邊PLT和長時間閃邊PLT,這些數據在并網的標準中有限定范圍。

            記錄處理太陽能發電系統的

            電力數據

            可長時間記錄包括:電壓、電流、功率、功率因數、頻率、諧波以及模擬數字處理信號、輻照度傳感器信號等數據,記錄的數據可以導入到Excel、MATLAB、OCTAVE等軟件進行后期分析處理及查看。


            逆變器輸出波形質量

            的觀察與分析

            使用LMG600的軟件工具Sample Vision可以在電腦上無間隙的記錄采樣點數值來分析逆變階段在DC-DC和DC-AC轉換中產生的電壓和電流的波形。

            獲取更多信息,請聯系德國GMC高美測儀(天津)科技有限公司。

            當7個通道功率分析儀不夠使用,—多臺LMG600同步使用
            當7個通道功率分析儀不夠使用,—多臺LMG600同步使用

            功率分析儀提供方便的方式來同步測量多通道的電功率, 對于效率測量尤其重要。然而,一旦測量的通道數量超過單臺儀器的最大通道數量,對于市面上的大部分儀器來說,數據同步不是不可能,只是很困難。LMG600系列提供快速、簡單、方便的方式繞過這個明顯的限制。

            某些效率測量應用涉及多于7個通道。一個典型的例子是多于兩個逆變器(四個信號輸入通道)和兩個電機(兩個三相電機)的電動汽車的整體效率計算(如四個輪轂電機效率測量)。當然,測量可以分解為幾個部分分別執行,但由于局部測量的多變性,幾乎不可能精確再現同樣的測量條件。 因此,能同時測量超過7個通道將是一個巨大的優勢。此外,還不需要額外的糾正措施來協調不同設置下的數據,效率的計算可以簡單、容易地執行。 

            硬件需求

            根據通道數量的需求,需要對應數量的LMG640(最大4通道)或LMG670(最大7通道)主機一起使用。支持不同類型的主機混合使用。為了使兩臺或者多臺LMG功率分析儀工作在相同的時基,相應主機的背面的同步插座需要用同步線連接。

            為了數據采集,所有的LMG主機需要連接到同一臺電腦。最簡單的方式是使用交換機通過LAN連接多臺LMG到電腦,需要確保各LMG和電腦在同一網段。如果DHCP服務器可用,LMG可以自動正確地設置IP地址和子網掩碼。

            本應用文章附有Python腳本,允許快速、容易地同步兩臺LMG600。它將作為同步原理的實施示例來演示基本原理和作為一個模板用于在其他編程語言和環境中實施。 

            怎么實現

            解壓縮SYNC.ZIP之后可以找到4個重要文件。Sync_bat.bat文件執行LMG600_interface.exe和功能文件sync_function.py以及它的配置文件sync_config.py.

            Sync_bat.bat是批處理文件。它運行Windows命令窗口,打開LMG600_interface.exe,將sync_function.py轉換成可執行文件。LMG600_interface.exe是通過Python 2.2生成,帶有一些執行功能(例如預置了以太網連接到LMG)。在sync_function.py所有的動作都已經定義好。評估其內容可以檢查文件中的注釋。在sync.config.py中已經包含所有的配置選項,因此只有這個文件在大多數情況下必須修改。

            圖1:兩臺LMG同時連接到電腦的連接圖

            在啟動sync_bat.bat文件之前,用戶必須先配置IP地址和在sync_config.py文件中確定哪臺LMG作為主機。在輸入必要的調整后既可以開始測量。

            LMG的所有需要的內部設定(濾波、分組、單/雙路徑、接線等)仍然在LMG上進行設置。推薦的方式是手動設置兩臺LMG,當然也可以通過sync_config.py文件中設置,通過使用手冊中的“短指令”即可調整,這調整只在腳本或者工具運行時起作用,之后LMG將還原到腳本運行之前的狀態。

            測量結果存儲為CSV文件,文件名稱在sync_config.py中定義。

            安裝所有所做的設定進行同步測量,用戶只需要運行sync.bat腳本。

            所有的這些都可以通過使用手冊中描述的通訊指令來完成。本應用文章僅作為一個例子供參考。

            獲取更多信息,請聯系德國GMC高美測儀(天津)科技有限公司。

            功率分析儀在新能源汽車測試領域的應用
            功率分析儀在新能源汽車測試領域的應用

            功率分析儀的基礎知識


            精度:讀數誤差%+量程誤差%

            帶寬:高頻應用需要高帶寬

            采樣率:采樣越高越接近真實

            校準周期:6個月還是12個月

            安全等級: CATII不用在CAT III環境

            電流電壓傳感器:是否支持即插即用自動識別,是否主機供電

            低功率因數低頻下表現:10Hz以下低功率因數下的精度表現

            高級應用:高次諧波 CAN通訊 VGA 扭矩轉速 諧波閃爍

            功率分析儀在新能源汽車測試中的應用


            關鍵零部件

            電機和控制器  GB/T18488.2-2016

            DC-DC模塊     GB/T 24347-2009

            車載充電機      QC/T 895-2011

            無線充電設備   SAE TIR J2954

            整車測試

            電動汽車 能量消耗率和續駛里程試驗方法 GB/T18386-2005


            功率分析儀在電機和控制器測試中的應用


            獲取控制器效率η1=輸入功率/輸出功率

            獲取電機效率η2=機械功率/輸入功率

               計算額定效率 

            η=η 1*η2

            修正后       

            η =100NT/9.55EI



            功率分析儀濾波設置對于功率測試的影響


            由于控制器輸出高頻PWM調制電壓信號,功率分析儀的濾波設置會對功率的計算產生影響,同一界面顯示濾波和不濾波的功率值非常重要


            CAN 通訊在新能源汽車測試環節提升工作效率


            車載對標實驗時CAN通訊尤為重要


            8通道功率分析儀在混合動力汽車中的應用


            完整的獲取在各個工況下的能量變化情況,需要同時測量2個三相以及2個單相


            功率分析儀在DC-DC變換器測試中的應用


            測試內容:

            額定功率測試

            峰值輸出功率和持續時間測試

            動態響應時間

            控制精度

            DC-DC轉換效率


            功率分析儀要求

            功率測量功能

            觸發記錄功能


            功率分析儀在車載充電機測試中的應用


            測試項目:

            輸出電壓誤差:不大于1%標稱值

            輸出電流誤差:不大于5%標稱值

            功率因數:不低于0.92

            充電效率:不低于90%

            諧波電流測試


            重點項目:

            啟動沖擊電流:不大于工作時輸入電流最大值的 150%,推薦帶Inrush功能的功率分析儀           

            輸出響應時間:上升小于5s,300ms下降到10%,500ms下降為零,推薦使用帶觸發功能的功率分析儀


            功率分析儀在無線充電技術中的應用


            1、汽車無線充電一般分為兩個部分:

            A, 將電源轉變為便于無線傳輸的高頻信號;

            B, 將無線高頻信號整流為直流信號給電池充電。


            2、需要測量電源轉高頻率信號的效率;

            3、需要測量高頻率信號無線傳輸的效率;

            4、需要測量高頻率信號整流的效率;


            技術難點:能測高頻信號的高精度功率分析儀


            功率分析儀在整車測試中的應用


            能量消耗率C=E/D

              E=充電期間來自電網的能量,單位Wh

              D=試驗期間總里程即續駛里程,單位Km



            需要一臺高精度的功率分析儀,同時配置適應16/32A充電樁接口的適配器(一端充電樁,一端汽車充電口),同時需長時間保存測試數據

            變壓器磁芯和線圈材料的磁場特性測量
            變壓器磁芯和線圈材料的磁場特性測量

            使用高精度功率分析儀LMG600、LMG500系列產品,可以測量變壓器磁芯和線圈材料的磁場特性以及精確測量功率損耗。

            包括磁通量的峰值、磁場強度、低頻或高頻工作下的磁芯的導磁系數,對于應用磁芯的磁性元件的質控非常有幫助。

            傳統的測量方法需要正弦的磁場強度或磁通量,需要昂貴、復雜的信號源才能實現。特別是測試的重點是飽和區間,在此范圍下對于信號源的要求非常高。如果有一臺智能的測試儀器,可以測量任意曲線的電壓和電流,可以進行數學運算,即便是配合諧波很大的低成本電源一起使用,也會使得測試變得更簡單經濟有效。 

            測量功率損耗

            鐵氧化磁芯的損耗和磁滯回路的面積成正比,另外也和溫度、頻率、磁通密度、鐵素體材質、磁芯的幾何體形狀有關;通過施加一個任意波形信號于包芯的一次側,然后測量二次測的開路電壓,LMG 系列產品可以輕松確定損耗。

            一次側線圈電流峰值(Ipk)與磁場強度(Hpk)成正比,二次側線圈開路電壓整流平均值(Urect)和磁通密度成正比。磁滯回路的積分等效于實測的真實功率。線繞式鐵芯的總損耗包含了磁滯損耗、渦流損耗、線圈損耗及其它損耗。當測量鐵氧體磁芯損耗時,不應測量銅損,可以用下面的測量電路來實現:

            圖1:磁芯損耗測量回路

            在這種情況下,功率損耗Ploss = Utrms × Itrms× cosφ。使用這個測量電路,一次側的銅電阻造成的電壓降沒有影響,因為一次側電路只測量了電流值。為了測量真正的磁化電壓,二次側回路沒有電流通過。一次側和二次側的銅損同時排除在被測的功率損耗之外。由于對Utrms、Itrms和cosφ的精確測量,不需要對磁滯回路進行積分和動態運行,損耗可以通過LMG系列產品直接測量、實時的顯示和讀取。

            為了更好地解決這個測量難題,如下細節需要注意:

            功率損耗的計算誤差公式:

            總的損耗誤差包含了測量的電壓、電流的幅值誤差以及它們之間延遲時間不同造成的誤差。這些延遲時間不同是由于每個測量通道的延遲時間不同造成的。

            通常損耗非常小,而且相位角接近90 度,所以cosφ幾乎為0,Δcosφ比上cosφ的值就會變得很大,給測量誤差帶來很大影響。

            數值例子:

            假設測量一個鐵氧體磁芯損耗,cosφ為0.06,一次側電流為50kHz正弦信號,利用公式:φ= t×360°×f,延遲時間t大概只有3.8ns,但是結果cos(φ+Δφ)/cosφ≈2%,短于1米的測試線已經存在這樣小的延遲。另外還沒算上ΔU / U 和ΔI / I引起的誤差。但是,如果用LMG 這樣高精度的功率分析儀,這些問題可以忽略掉。

            對于這樣的測量難題,選擇一臺好的儀器非常關鍵,需要的不僅是電壓、電流的高精度,更重要的是功率測量的高精度,另外,測試回路的精心設計對于取得高精度的測量結果也非常重要,測量回路一定要盡量短而且等長。

            LMG系列功率分析儀為此類測量做過校準,包含特殊的延遲調整,因此電壓、電流通道之間的延遲小于4ns。用戶可以調整延遲時間。

            由于 LMG強大的功能,用戶可以獲得其他磁場相關的參數。

            磁場強度的測定

            Hpk是磁芯磁場強度的峰值,n1是一次側繞組,Ipk是一次側電流的峰值,lmagn是磁路長度。Hpk是完全確定的,取決于一次側電流波形形狀。只有一個要求,電流必須是對稱的。例如Ipk=Ipp/2 。

            該方程在LMG610中的公式編輯器以符號表示為:

            磁通密度的測定

            N2是二次側繞組,A是磁芯材料有效磁剖面,f=1/T是感應電壓的頻率,Bpk是完全確定的,取決于信號形狀。

            該方程在LMG610中的公式編輯器以符號表示為:

            相對幅值導磁系數的測定

            該方程在LMG610中的公式編輯器以符號表示為:

            磁芯損耗的測定

            該方程在LMG610中的公式編輯器以符號表示為:

            LMG610測量實現過程:

            高精度功率分析儀與電源及被測設備的接線圖見圖1。在公式編輯器中編輯公式之后(圖2),可以實時讀?。▓D3)和/或存儲計算值。特別是磁場強度、磁通密度、相對幅值導磁系數等這些無法直接測量的數值可以在屏幕中實時顯示。

            圖2:編輯公式


            圖3:客戶自定義測量值


            結論

            通過直接測量獲得的參數:感應電壓整流平均值、頻率、一次側電流峰值以及用戶提供的鐵氧體磁芯尺寸數據,可以測定鐵氧體的磁通密度、磁場強度、相對幅值導磁系數,這些量可以實時計算并與直接測量的功率損耗同時顯示。

            圖4:LMG610


            “DualPath”雙路徑功率分析儀
            “DualPath”雙路徑功率分析儀

            功率分析儀是目前市場上非常常見的電子儀器,主要用來測量電機、變頻器、變壓器等功率轉換裝置的功率、效率等參量。也廣泛用于混合動力電動汽車、電動車、太陽能發電、風力發電、燃料電池等的功率計算和分析。

            可見,功率分析儀在目前市場上應用之廣,影響之大。如此之大的市場容量,也伴隨著激烈的行業競爭,ZIMMER品牌的功率分析儀已經暢銷全球近30年,特別是最新型號LMG600更是在性能和參數上走在了世界前列,今天與大家分享就是LMG600系列產品能夠進入市場面向客戶的敲門磚“DualPath”-雙路徑。

            “DualPath”-雙路徑

            傳統的功率分析儀,被測信號首先經歷模擬處理,然后經A/D轉換器裝換成數字信號進行處理,得到的信號即可在整個頻率范圍都被測量,也可經過抗混淆濾波器作為FFT分析的基礎或進一步的數字濾波,由于A/D轉換器的局限性,他們固有的一些缺點被帶入到傳統的設備中,如果開啟濾波器進行測量,為了避免FFT分析的混淆,寬頻帶的值被丟棄。如果關閉濾波器,嚴格來講,不應使用FFT。加入不使用抗混淆濾波器進行整個頻率范圍的FFT分析,計算值是可疑的,混淆誤差高達50%。例如,很容易發現,無論如果至少有0.5%的偏差會被忽視,最后,當交替進行濾波和不濾波測量時,結果的有效性同時是有問題的,因為這假定了信號不隨著時間而改變這個條件,而這個事實上幾乎是不存在的。此外,這個處理過程特別的消耗時間,最后,所有的測量方法的提出都僅僅是令人不滿意的妥協方案。這就是為什么ZIMMER從根本上重新設計信號的處理和研發雙路徑結構,模擬處理與傳統的測量儀器相同,然而隨后的數字處理已經徹底改變。

            LMG670是世界上第一臺在每個電壓和電流通道都有兩個A/D轉換器在兩個獨立信號路徑的功率分析儀。一個用于寬頻信號的無濾波測量,另一個用于抗混淆濾波器輸出的窄頻帶信號測量。并行的采樣值數字化處理讓用戶同時獲取同一個信號的兩種測量值,也不用擔心混淆影響的風險。這種獨特的處理避免了之前提及的所有方法的缺點,保證在最短的時間內得到最精確的結果。

            常見問答

            1. 一些廠家聲稱他們的儀器能夠同時顯示功率和諧波的有效值,這基本上與雙路徑不是一樣的嗎?

            事實并不是這樣,這不僅僅意味著用戶不在需要切換,在測量模式同時可以看到所有需要的值。這種顯示對使用者帶來方便,但仔細思考會發現,所顯示的有效值忽略了功率頻譜的重要部門。關鍵在于濾波器,它的激活確保了諧波分析的有效性,限制帶寬的同時影響了顯示的有效值。ZIMMER生產的LMG600系列的功率分析儀帶寬高達10MHz,在這個范圍內都不會被忽略。

            2. 一些廠家去除所有的濾波器進行采樣,通過數字濾波隔離窄頻值,這難道不是同樣達到 雙路徑的結果嗎?

            答案顯然不是的,這混淆了問題,并沒有正確掌握。就頻率來說,采樣率不足,按照理論,濾波前需要去除,因為在采樣之后無法正確的識別。例如一個50Hz的信號在一個低采樣率的情況下,顯示波形相比原始波形會有缺失進而無法正確的識別波形。

            下面的圖形解釋很好的解釋了這個影響

            綠色線是采樣前的原始高頻信號,紅點顯示的是一個采樣過疏導致的結果,最終紅色顯示的波形是原始信號頻率的1/16。

            獲取更多信息,請聯系德國GMC高美測儀(天津)科技有限公司。

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