LMG600系列功率分析仪的一些应用案例
LMG600系列功率分析仪的一些应用案例。LMG600系列功率分析仪在数据中心、电动汽车充电、直流电表检测等多个领域都有成功应用案例,凭借其高精度、多通道、宽频带等特性,有效解决了各行业在功率测量、能效评估等方面的难题,助力企业提升产品性能和质量,实现可持续发展目标。
数据中心服务器能效评估
在SPECpowerbenchmarking基准测试中,LMG600系列功率分析仪发挥了关键作用。以LMG671为例,它使用专用协议或串口(RS-232)通过TCP与PTDaemon通信并交换数据,在服务器运行期间精确测量有功功率和能量数据。通过该测试,数据中心运营商能清晰了解服务器在不同负载区域段下的能效,如在80%的工作负载下,服务器达到最佳比值效率。这使得数据中心运营商和协会可以更好地优化系统效率,满足EN303470标准,推动数据中心向绿色、可持续方向发展。
电动汽车充电桩测试
在电动汽车充电桩的型式试验验证中,LMG671功率分析仪作为参考器具被广泛应用。充电桩需精确测量电能消耗用于计费,符合欧洲议会指令要求。测试时,LMG671连接在电能表和电动汽车之间,通过接线盒输入电压和电流信号,对于大电流的快速直流充电搭配PCT系列高精度电流传感器进行测量。同时,电能表的脉冲输出接入其过程信号接口(PSI)中的开关量输入端口,以获取电能量数值。LMG600系列功率分析仪凭借高精度的交流和直流功率及能量测量功能,对充电桩进行符合性测试,满足EN50470-3和IEC61851-23等相关标准要求。
直流电表校准与验证
随着直流电网的发展,对直流电表的可靠性和精度要求不断提高。LMG600系列功率分析仪可用于直流电表的校准和验证工作。在测试过程中,它能直接捕获数字直流电表的脉冲输出,并通过内置脚本编辑器计算在可自由定义的脉冲间隔内的测量能量。例如,在对某直流电表进行验证时,设置直流电表每千瓦时输出1200个脉冲,测试5个脉冲间隔,脉冲间隔为300ms。通过与LMG600直接测量的能量进行对比,可直观显示两者的绝对和相对误差。而且,LMG600系列还能通过定制的图形用户界面(GUI)展示相关参数,实现对直流电表的精确校准和验证。
电源产品能效优化
电源制造商为达到如80PLUS钛金牌等更高等级的认证,需要在开发和测试阶段精确评估电源产品的能效。LMG600系列功率分析仪可满足这一需求,例如使用LMG641功率分析仪对服务器电源进行效率测量。该系列提供多种高性能测量通道,如LMG600B通道适用于通用测量,LMG600S通道适用于高精度宽带测量并优化直流精度,制造商可根据需求进行模块化配置,测量范围最高可达32A(rms)与1000V(rms)。通过使用LMG600系列功率分析仪及其配套的LMGTestSuite软件,电源制造商能够基于精密测量结果进行性能优化与能效验证,满足各项能效标准。
可再生能源:光伏逆变器效率提升
应用场景:某光伏逆变器制造商需测试新型MPPT(最大功率点跟踪)算法的效率,要求精确测量DC-AC转换过程中的微小损耗。
解决方案:使用LMG671搭配S精度模块(DC…10MHz带宽),同步采集6路电压/电流数据(3路DC输入+3路AC输出)。通过LMGTestSuite软件分析各通道功率流,计算逆变器在不同光照强度下的效率曲线。
成果:
发现传统算法在低光照条件下效率损失达3%,优化后提升至98.5%;
谐波分析功能帮助定位输出滤波器设计缺陷,减少THD(总谐波失真)至1.2%(低于IEC61727标准要求)。
工业自动化:伺服电机能效优化
应用场景:某工业机器人制造商需评估伺服电机系统的能效,解决高负载下发热严重的问题。
解决方案:部署LMG641连接4通道B精度模块(DC…500kHz),同时测量电机三相输入功率及驱动器损耗。通过CAN接口实时采集电机转速、转矩等参数,结合LMG脚本编辑器自定义能效计算公式。
成果:
发现驱动器开关频率与电机负载不匹配,导致额外损耗达5%;
优化控制算法后,系统能效提升12%,电机温度降低15℃,延长了使用寿命。
航空航天:飞行器电源系统验证
应用场景:某航空电子设备供应商需验证飞行器270VDC电源系统的稳定性,满足RTCA/DO-160G标准。
解决方案:使用LMG671配合高压差分探头,测量电源模块在电压波动(±10%)、负载突变(0-100A)条件下的动态响应。通过事件触发录波功能,捕捉电源切换瞬间的浪涌电流和电压尖峰。
成果:
精确测量到切换瞬间的200μs电压跌落(幅度8%),优化滤波电路后降至3%;
谐波分析显示10kHz以上高频噪声超标,增加EMI滤波器后满足标准要求。
智能家居:变频空调能效认证
应用场景:某家电企业需为新型变频空调申请能源之星认证,需精确测量待机功耗及不同负载下的能效比(EER/COP)。
解决方案:采用LMG611搭配C精度模块(DC…10kHz),连续72小时监测空调启动、稳态运行、待机三个阶段的功率变化。通过以太网接口将数据传输至云端,生成符合ISO5151标准的能效报告。
成果:
发现待机模式下控制电路功耗达1.2W,优化后降至0.3W;
精确测量到压缩机在低频运行时的效率峰值,帮助调整控制策略,EER提升8%。
科研领域:无线电力传输研究
应用场景:某高校课题组研究磁共振无线充电系统,需分析20kHz-85kHz频率范围内的传输效率及电磁场分布。
解决方案:使用LMG641配置A精度模块(DC…10MHz),测量发射端和接收端的功率、相位差。通过自定义脚本计算耦合系数、品质因数等参数,结合MATLAB进行电磁场建模。
成果:
发现谐振频率偏移5kHz会导致效率下降15%,优化后传输距离提升30%;
功率分析仪的高速采样功能(10MS/s)捕捉到线圈间的寄生电容效应,改进线圈设计后效率突破90%。
医疗设备:核磁共振电源稳定性测试
应用场景:某医疗设备制造商需确保MRI系统电源的纹波系数低于0.1%,避免影响图像质量。
解决方案:部署LMG671连接S精度模块,测量1.5TMRI系统主电源的DC输出(±270V)及梯度线圈的动态电流。通过频谱分析功能检测100kHz以上的高频噪声。
成果:
发现电源模块的LC滤波器设计不足,导致120kHz处存在0.2%的纹波;
改进滤波电路后,纹波降至0.05%,MRI图像伪影显著减少,诊断准确性提升。
轨道交通:高铁牵引变流器测试
应用场景:某轨道交通企业需验证高铁牵引变流器在不同工况下的效率,满足IEC61850标准。
解决方案:使用两台LMG671级联,同步采集14路电压/电流数据(包括3相AC输入、11相DC输出)。通过GPS同步时钟确保各通道时间戳误差<100ns,精确计算多模块并联时的功率分配。
成果:
发现并联模块间存在2%的负载不均衡,优化均流控制算法后偏差降至0.5%;
在再生制动测试中,准确测量到能量回馈效率达95.8%,符合节能减排要求。
小编总结:LMG600系列功率分析仪通过高精度测量、多通道同步采集、宽频带响应及强大的软件分析能力,在可再生能源、工业自动化、航空航天等领域解决了复杂功率测量难题。无论是能效优化、电磁兼容测试还是前沿科研,其模块化设计和定制化功能都能提供精准的数据支撑,助力企业和研究机构突破技术瓶颈。