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技术应用 // 设备仪器
高精度双路径功率分析器LMG671
  • GMCI高美测仪
    • 2021-11-10
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LMG 671-强大、方便、灵活

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模块化、最大7个功率测量通道

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树立功率分析的标杆

在过去的三十多年里,ZESZIMMER — 直只专注千高精度功率测量技术,所以我们知道这不仅仅是简单的测量电压和电流。任何使用— 般数据采栠系统来尝试测量功率的人将会迅速需要面对它的局限注:共模抑制情况怎么样?测试结果在功率因数为0.01的时候是否仍然可靠?对地电容是否足够小以便抵抗来自泄漏电流的干扰?在哪个频率范围厂家保证阐明的测量精度?可以迅速清楚地知道,只有特别针对功率测量设计的设备才能真三的满足这些高要求。ZESZIMMER公司的LMG600在市场上脱颖而出是因为它极高的可靠性、同级别最好的稍度和录高的带宽--这些都是获得优秀结果的理想条件。


适用于任何应用的多种通道组合

功率分析仪提供不同的精度等级,允许用户选择合适的仪器来完成手上的工作。毕竟不是所有的应用都需要最高的精度。通常— 般的分辨率和精度就已经足够。令人遗撼的是,不是所有的测星应用都是如此。经常会出现如下情况,在相同的测量配詈下不同的测量点需要不同的带宽和精度等级。这是为什么LMG600提供三种不同的输入模块,并可以安装到同 一 个主机箱里,以保证你可以根据自己的特殊应用量身定制所需虳测量仪器。这样— 个低价格的解决方案能同样很好地达到你的要求,不需要去折衷接受低精度或者大材小用。

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两种带宽下功率同时测量,双路径技术-无需妥协,毋庸置疑

传统的功率分析仪,被测信号首先经历模拟处理,然后经AID转换器转换成数字信号进行处理,得到的信号即可在整个频率范围都被测量,也可经过抗混淆滤波器作为FFT分析的县础或进— 步的数字滤波。由千AID转换器的局限性,它们固有的— 些缺点将被带入到传统的设备中。如果开启滤波器进行测哥,为了避免FFT分析的混淆,宽频带的值被丢弃。如果关闭滤波器,严格来讲,不应使用FFT。假如不使用抗混淆滤波器进行整个频率范围的FFT分析,计算值是可疑的,混淆误差高达50%。例如,很容易发现,无论如何至少有0.5%的偏差会被忽视。最后,当交替进行滤波和不滤波测景时,结果的有效性同样是有问题的,因为这假定了信号不随着时间而改变这个条件,而这在事实上几乎是不存在。此外,这个处理过程特别的消耗时间。

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无间隙测量

在很严格地监控电气设备的能耗和效率的过程中,为了能够公平地对比来自不同厂家虳产品,新的标准和规程连续不断地出台(例如 SPECpower_ssj2008, IEC62301, EN50564) 。对千办公电脑、服务器或家用电器等相同原理虳应用:能量消耗的过程总是要求长时间的分析,考虑所有相关的操作条件。最小负载(如待机)和满负载之间可能会有一 个数量级的差异。这使精确测量非常具有挑战性(见“待机功耗和能效的测量”应用报告)。某些测量要求执行超过几个小时,并且是无间隙的。通过选择— 个足够宽的测量量程,可避免囚改变最程所造成的数据丢失。LM G600的高基本精度确保在接近量程的低限对同样得到精确的测量结果。


由千极小的延迟得到精确的测量

现在变频器使用快速开关半导体来改善效率,这产生极其陡峭的电压边缘,因此产生的电容电流使轴承和电机的绝缘经受严峻的考验-这可能导致其过早失效。

电机滤波器(如dU/dt滤波器)可以使陡峭的电压梯度减弱,尽管因为滤波器本身频率 (通常大千100kHz) 的瞬时震荡导致其自身产生功率损耗。

LMG600 的宽频带范围和电压、电流之间极小虳延迟允许极其精确地测量此频率下的滤波器的功率损耗,包含在低功率因数下的纵茼测星。其同样适用千最高10M Hz的高频测三,这要求电压和电流通道之间设计成最小的延迟。 LM G600电压和电流通道间的延迟小千3ns, 这相当千50Hz时相角误差小千1 弧度。这使得该仪器最适合用千测量变压器、电抗器、电容器、超声波发生器等的低功率因数时功率损耗。不需要额外的选件或调整, LM G600的标准配置已经完全有能力胜任此测量任务。通常使用电压和电流传感器测量大功率电路,可以通过校正这些传感器的相角来提高测量精度。


满足不同量程的精确测量

尽管LM G600提供电压和电流无以伦比的宽量程,但总是有— 些应用需要特别的测量噩程。无论你是否需要测星几百安培的电流或者几千伏的电压,我们都有现成的解决方案我们提供广泛量程虳电压和电流传感器可以完美地和LMG600高精度功率分析仪— 起工作,扩展仪器的测量量程至所需的范围。我们的即插即用型传感器配有— 个总线系统,这使得LM G600可以自动识别并设置。这允许所有的重要参数,如精确的变比因数、延迟补偿己、上— 次校准时间、传感器型号等,自动被功率分析仪读取,在测星过程使用。此外,传感器器由LM G600供电,不再需要单独的外部电源。

使用即插即用型传感器,用户不需要彶调既可地得到最好的结果。从用户的角度来看,直接测旦和使用传感器测量没有区别。当然,市面上其他品牌的传感器同样能使用在LM G600上。

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强大的接口

除了GUI(图形用户界面)和连接到被测设备本身外,与现有的电脑和软件的数据交换在确定仪器能多好地完成其预定的任务是最重要的。只有无缝集成到整个系统的仪器能被用户全部地利用。LM G600的高速采样率不可避免的会产生大量的数据。通过使用正确的系统架构,我们有保证测晕数据可以通过高速率的接口进行传输。甚至所有蜇要的参数如电压、电流、有功功率等在几分钟内的高分辨率测量数据都可以迅速地传输到连接的电脑。为了应对不同应用的各种需求, — 系列的端口可供使用。除了— 个串口和千兆以太网外,还有用于数据存储的USB插槽;仪器也能选择配备— 个VGA/DVI输出用千连接外部显示器或者投影仪。此外,两个插槽可以改装用千未来的接口标准。目前已经支持符合1S011989-2(高速CAN)标准的CAN接口,支持CAN 标准2.0A和2.0B, 最高速率1MbiUs 。通过使用集成的同步接口,可以使多台LM G600彼此之间精确地同步。这使得在同— 个系统中涉及多台LM G600的测量或者通过示波器或波形发生器控制或连接LMG600 可以有同— 个时间基准。由千内置硬盘, LM G600甚至在没有连接电脑的情况下存储测量值、设定、用户自定义的测量参数或图形供以后使用。就存储容量而言,用户有几个选择可用。 LM G600的固件可以快速、简单地通过USB升级。

 

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过程信号接口

经常有必要进行除了电气参数外的进— 步测量以便能对被测设备的性能和效率做— 个有意义的整休声明 。因此,为了确定电气和机械事件之间的可靠的同时性,能够通过LMG600完美地同步这些测星值并计算其真有效值非常重要, — 个典型的应用就是电驱动系统的分析,扭矩和转速信号必须与电气参数一起测量和调用。相反的,也可能是功率分析仪必须以模拟量形式输出测量结果以便千进— 步处理,或者


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星-三角转换

在三相三线系统中,只有线电压V12、V23、V31和线电流11、12、13被直接测晕。通过星-三角转换选件,三相三线星型接法中线电压转换成没有直接测景的相电压,然后可以 得到相应的单相有功功率。同样的,三相三线三角型接法的线电流可以 转换成相电流。通过这些换算的值,可以 引导出其他所有的变量,如谐波。电网或者用户端的畸变和不平衡同样可以获得。这使得使用一个外部的、人造的中性点变得多余;尽管任何人任何时候都可以 使用一个中性点,假如相关的不利条件多加以考虑的话(例如增加的功率损耗等)。

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使用方便-触屏、按键、外设操作随心所欲

为了确保LMG600可以 使用在任何情况下,普遍可用性特别受到关注。所有的显示模式和设定选择都可以通过触摸屏或者按键橾作,无一 例外。最优化的设计始终联接按键到屏幕上的相关视图和设定选项上。几乎不需要熟悉既可以 有效地使用仪器。图形用户界面引导用户直接到所需的数值。电压或电流的真有效值、相关的谐波或者能量累积,通常只要按一 下按钮即可获得。此外,用户自定义视图允许把测量值单独编组,所以 ,所有的参数总是一 目了然。这种人体工程学的操作方式,节省时间,对LMG600的富有成效地使用作出了直接的贡献。在显示屏的右边有八组与上下文相关的两个功能键,它的功能总是对应千屏幕上右边的同— 行,对千容易使用非常董要。任何人都能— 目了然地判断出分配给功能键的功能。双功能键的设计允许快速配詈相应的参数,不再需要不相关的视图切换。当操作仪器时有关千功能和控制的疑问,随时可以 显示操作手册的相关章节。


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灵活的分组设置确保通道关系简单明了

为了正确地阐明物理测量通道之问的功能关系,功率测量通道(P通道)可以编成所谓的组,其— 般呈现为物理通道之外的虚拟测量通道或虚拟设备。 P通道的逻辑组合取决千被分析系统的接线和相的数量。由千LM G600的灵活注,甚至可以编组成不寻常和罕见的配詈,如分相系统和四相或多相系统,既简单又可靠,唯— 的要求就是,同— 组的所有通道都具有相同的县本频率和都是相同的模块(A, B, C)。这将避免因为不同的模块类型的不同技术性能引起的微小的误差。创建组的— 个好处是它使得仪器的设置变得简单,例如使得同一 组内影响所有通道的滤波器设置只需要设置一 次即可。此外,衍生的数值如组内所有通道的有功、视在和无功功率都进行计算。当编组指定逻辑上通道如何连接时,接线将规定测量设备虳输入如何与测量电路连接,不管是否是星-三角电路或者是有中性线的电路等。接线表明了仪器如何解读测量信号。

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电驱动系统

全球生产的电能超过— 半转换成了机械运动,用千运输人和 货物的电气传动系统越来越重要。过时的速度控制器损耗高达40% ,现在虳频率控制系统可以实现超过95%的效率水平。这些变频器使用脉冲宽度调制来控制电机的速度几乎没有损耗。宗旨是相互优化调节变频器和电机,以达到最好的整体效率。测量变频器的输入功率、中间电路和输出功率同时测量电机的机桩功一 点也不简单。除了传感器技术 (用千测大电流的宽频带传感器、高压分压器、精确的速度和扭矩变送器)的集成,仪器还必须迎接的测量挑战是变频器输出端非常陡峭的边缘的信号。这种环境通常被描述为苛刻,不仅是从EMC虳角度的观点。


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当然,分析电力驱动系统的关键问题是:变频器输出端的哪— 部分能量对应千电机扭矩相关的基波频率,哪— 部分对应剩余的频率范围,特别是谐波频谱?为了得到 — 个精确的答案,它需要— 直执行两个独立的测量:— 个是没有滤波的宽频带功率,相对应虳另— 个是经过滤波的信号在特定频率下的功率,而后使用FFT分析来测景谐波频谱。这个过程是非常耗时的,然而它还不能保证初始测量时的状态— 直保持不变。LMG600 创新的双路径架构可以实现一 次测量可同时获取所有需要的结果,它是市面上精度最高、频率范围最宽的仪器,并且无混淆的影响。

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开关电源

电力电子的发展促使巨大而沉重的变压器电源被更小、更轻、更高效的开关电源所取代。现在几乎所有连接到电网的电气设备都使用开关电源。虽然它们避免了之前设备的缺点,却也带来了新的挑战:首先,由于谐波引起系统扰动不再是无关紧要,必须受限制于标准(IEC/EN61000-3-2,IEC/EN61000-3-12)。其次,高达几百KHz的高开关频率会导致无论是电网端还是用户端都有电磁兼容问题。功率测量技术的作用是支持制造商去优化他们的产品。


磁芯损耗

在电机的铁磁元件中,磁芯损耗是由变化磁场的影响造成的。有两个方面,恒定的磁场翻转和涡流损耗,它们最终转化为热能和声能。总损耗取决于频率,应尽可能使其最小化,因为例如它们会对电动汽车的电池产生非常大的影响。通过原边线圈的励磁电流和副边线图的感应电压,可以直接测量。

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航空和航天工业一 致性测试

特别是在航空航天工业,巳安装系统之间的电磁兼容性及其重要,固它对生存构成威胁。因此,适用的法律如:ABD0100.1.8限制电流谐波的范围到150kHz。这些谐波可以使用LMG600来分析。既可以使用内置的谐波分析功能来完成,也可以选择使用外部软件通过获取和分析采样值来达到更详细的分析水平。

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照明技术

为了减少能源消耗,世界各的都将电灯泡替换为更高效的光源。虽然在消费者端所需的操作只是把 一 个新产品插入到现有的灯泡座,但是其实电气的水平差异非常大 -相对于传统的灯泡,LED 灯和紧凑型荧光灯 ( “节能灯” ) 都是由特殊的电子镇流器控制。部分镇流器工作在高达200kHz的开关频率,产生的信号畸变频率达1MHz。制造商被要求防止损坏反馈电路和确保最佳的产品寿命。为了实现后者的目标,常常执行有控制的热启动,而它的正确实施又必须通过测戴来确保。

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对谐波和闪烁的CE符合性测试

电气设备、系统和装置如果要投放到欧盟市场,其电磁骚扰和抗扰度必须满足在欧盟指令和条例允许的水平。两种不同类型的对电网的骚扰需要测试:谐波和闪烁。任何具有非线性负载特性的电气装置都会产生电流谐波。由于电网的阻抗,这将导致电压跌落和产生电压水平不稳定。这产生电压波动,引起电气照明设备的亮度变化(闪烁" )。通过与合适的交流电源和参考阻抗结合使用,LMG600成为谐波和闪烁符合性评估的工具。

LMG-Test-Suite(选件)提供 — 个容易使用的软件解决方案,将执行电磁兼容性的符合性测试变成像小孩子的游戏那么容易。


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发货仓: 上海
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