4-Kanal-Präzisions-Leistungsmessgerät · PDF fileund speziell auf die...

download 4-Kanal-Präzisions-Leistungsmessgerät · PDF fileund speziell auf die LMG-Geräte ausgelegten Stromzangen Ströme von bis zu 3000 A im lau - fenden Betrieb, ohne Unterbrechung des

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    06-Feb-2018
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  • LMG4504-Kanal-Przisions-Leistungsmessgert

    LMG4

    50 d

    e 10

    /201

    3

    Beste Genauigkeit der Wirkleistungsmessung (0,07 % vom Messwert + 0,04 % vom Messbereich)

    Universalmessgert fr Motoren, Frequenzumrichter, Leistungselektronik und Wechselwirkungen zwischen Netzen und Verbrauchern

  • AllgemeinesAlle notwendigen Funktionen sind im kostengnsti-gen Grundgert enthalten: Drucker- und RS232-Schnitt- stelle, Formeleditor, Harmonische Analyse von Strom und Spannung fr Pre-Compliance-Prfungen nach EN 61000-3-2.

    Das 4-Kanal-Leistungsmessgert LMG450 ist ein Produkt aus der bewhrten ZES ZIMMER Baureihe LMG fr Przisions-Leistungsmessgerte. Es ist ausgelegt als universelles Messgert fr die gesamte Leistungselektronik. Es kann in na- hezu allen Anwendungen der Leistungselek- tronik, in Entwicklung und Prfsystemen, in

    Qualittssicherung und Betriebsinstandhaltung eingesetzt werden. Es ist voll frequenzumrich-tertauglich. Natrlich kann es auch fr Messun-gen an Motoren, Transformatoren, konventionel- len und getakteten Netzteilen verwendet wer- den. Darber hinaus ist es auch geeignet zur Bestimmung der Wechselwirkungen zwischen Netzen und Verbrauchern.

    Leichte Bedienung durch Farb-Graphikdisplay und Direkt- tasten fr wichtige Messwerte

    2

    Mit einem Tastendruck knnen auf dem Farb-Graphikdisplay verschiedene Wertetabellen auf-gerufen werden, wahlweise mit sechs Werten in groen Buchstaben, die mit einem Blick auch aus grerer Entfernung gelesen werden kn-nen, mit elf oder mit bis zu 40 Werten z.B. fr die Bereichseinstellung oder die tabellarische Darstellung der Oberschwingungen. Das Graphikdisplay ermglicht Scope- und Plot-funktion fr Kurvenform und Zeitdiagramme,

    weiterhin Vektor- oder Balkendiagramme fr die Harmonischen. Die Statusleiste am oberen Rand jedes Anzeigemens zeigt die Aussteue-rung der vier Spannungs- und der vier Stromein-gnge an eine wichtige Information fr die Qualitt der Messung. Ferner wird angezeigt, in welchen Gruppen A und B die Eingangskanle geschaltet sind und auf welche Signale die Gruppen synchronisiert sind.

    Kanal 1 mit 11 Werten Bereichseinstellung und Skalierung Plotfunktion fr Messwerte

    Scopefunktion fr Kurvenform der Abtastwerte

    Statusleiste

    und speziell auf die LMG-Gerte ausgelegten Stromzangen Strme von bis zu 3000 A im lau-fenden Betrieb, ohne Unterbrechung des Strom- pfades, im Frequenzbereich 50 Hz bis 20 kHz ge- messen werden.

    Die direkten Messeingnge fr Spannung und Strom haben einen sehr weiten Dynamikbereich: Acht Spannungsbereiche von 6 V bis 600 V und

    sechs Bereiche fr den Strom von 0,6 A bis 16 A. Ein weiterer Spannungseingang (sechs Bereiche von 0,12 V bis 4 V), ausgelegt fr potentialtren-nende Stromsensoren, erweitert den Strommess-bereich nahezu unbegrenzt. Zum Beispiel kn-nen mit Hilfe der von ZES ZIMMER angebotenen

    Messeingnge

    LMG450-Rckseite

    4 mm-Sicherheits-Buchse 600 V CAT III

    HD15-Buchse fr externe potentialtrennende Stromsensoren

  • 3

    4 unabhngige Leistungsmesskanle

    Auslegung der Isolation fr alle blichen Niederspannungen

    Die Messeingnge sind fr 600 V/CAT III dimen-sioniert, mit der Option L45-O15 bis zu 1000 V. Dies ermglicht, dass an allen blichen 3-Pha-sen-Niederspannungsnetzen gemessen werden kann. Die nebenstehende Tabelle zeigt, dass die Spannung Leiter gegen Null/Erde immer klei-ner als 600 V ist.

    stimmen, so kann man hier neben allen Str-men und Spannungen sogar die Einzelleistun-gen der drei Phasen sowie smtliche zugehri-gen Gren wie Blindleistung, Scheinleistung oder Leistungsfaktor messen.

    Die direkten Strom- und Spannungspfade der vier Leistungsmesskanle sind alle gegeneinan-der und gegen Erde isoliert. Das ermglicht ein sehr gestaltungsfreies Messen an den verschie-densten Leistungsapplikationen. Die nebenste- hende Tabelle zeigt verschiedene Schaltungs- arten (Wirings) fr die einzelnen Messkanle. Zugeordnet sind Anwendungsbeispiele fr die jeweiligen Schaltungsarten. Leistungsmesska-nal 1 und 4 knnen unabhngig voneinander auf ihre jeweiligen Eingangssignale (Grund-welle usw.) synchronisiert werden. Kanal 1 und 4 sind dann die Synchronisationsreferenzen fr die anderen in den Gruppen A und B zusam-mengefassten Kanle. So knnen Wirkungsgrad- messungen an Gerten durchgefhrt werden, bei denen Eingang und Ausgang mit unter-schiedlichen Frequenzen arbeiten, wie z. B. an

    3-phasigen Frequenzumrichtern mit 1-phasiger Versorgung vom Netz.Eine Besonderheit stellt die Aron-Schaltung mit Stern-Dreieck-Umrechung dar: Ist es mit einer normalen Aron-Schaltung nur mglich, die Gesamtwirkleistung eines Systems zu be-

    Messobjekt Messgre 1 2 3 4Geeignete Einstellung

    des Wirings

    4 MotorenLeistung aller Wicklungen

    Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 4+0

    Hochleistungs-Batterie-ladegerte (3 -> DC)

    Eingangs-/Ausgangs-leistung, Wirkungsgrad

    Phase 1 Phase 2 Phase 3 DC-Out3 + 1

    (UD I* -> U* I*)

    Gleichrichtschaltung von Umrichtern (3 -> DC)

    Eingangsleistung, Wirkungsgrad

    Phase 1 Phase 2 Phase 3 DC-Bus3+1

    (UD I* -> U* I*)

    Ausgangsschaltung von Umrichtern (DC -> 3 )

    Ausgangsleistung, Chopper Wirkungsgrad

    AC-Out 1 AC-Out 2 AC-Out 3 DC-Bus3+1

    (UD I* -> UD ID)

    1 -> 3 Umrichter Kleinleistungsmotoren

    Eingangs-/Ausgangs- leistung, Wirkungsgrad

    AC-Out 1 AC-Out 2 AC-Out 3 Phase 13+1

    (UD I* -> U* I*)

    Stromversorgungen mit mehreren Ausgngen

    Eingangs-/Ausgangs- leistung, Wirkungsgrad

    DC-Out 1 DC-Out 2 DC-Out 3 Phase 1 3+1

    1 Transformatoren mit mehreren Sekundrwicklungen

    Eingangs-/Ausgangsleistung, Wirkungsgrad

    AC-Out 1 AC-Out 2 AC-Out 3 AC-In 3+1

    3 Lasten mit Hilfsversorgung

    Gesamte Eingangsleistung Phase 1 Phase 2 Phase 3Aux. AC or DC

    3+1(UD I* -> UD ID)

    3 -> 3 Umrichter Hochleistungsmotoren

    Eingangs-/Ausgangs- leistung, Wirkungsgrad

    AC-In 1 AC-In 2 AC-Out 1 AC-Out 22+2

    (UD I* -> UD ID)

    3 -> 1 AC-Leistungsquelle

    Eingangs-, Ausgangs- und DC-Bus-Leistung, Wirkungsgrad

    AC-In 1 AC-In 2 DC-Bus AC-Out2+2

    UD I* -> U* I*)

    Gruppe A Gruppe BFr die Wiring-Einstellungen in Klammern ist die Option Stern-Dreieck-Umwandlung L45-O6 notwendig.

    Kanal-Nr. Ch 1 Ch 2 Ch 3 Ch 4

    Mgliche Schaltungen in den Gruppen A und B

    4 4 W / 4 5 W

    1 2 W 1 2 W 1 2 W 1 2 W

    3 3 W / 3 4 W / 4 4 W 1 2 W

    3 3 W (Aron) 3 3 W (Aron)

    3 3 W (Aron) 1 2 W 1 2 W

    3 Phasen/4 Leiter 66/115 V 120 / 208 V 230 / 400 V 277 / 480 V 400 / 690 V

    3 Phasen/3 Leiter 120 V 240 V 500 V 1000 V

    Spannung Leiter/Leiter 115 V 120 V 208 V 240 V 400 V 480 V 500 V 690 V 1000 V

    Spg. Leiter gg. Null/Erde 66 V 69 V 120 V 139 V 230 V 277 V 289 V 400 V 578 V

  • Messbeispiel: Wirkungsgrad eines Frequenzumrichters

    4

    V U4

    A

    A

    I3

    I4U2

    A

    A

    I1

    I2V

    U1V Aircraft electrical system

    V U3

    3f=400Hz

    3f=60Hz

    Messung am Frequenzumrichter mit nur einem LMG450 und zwei Aron-Schaltungen (Wiring A:1+2 B:3+4).

    Das Blockschaltbild zeigt das Wiring A:1+2+3 B:4 und ist typisch fr einen drehzahlvariablen Antrieb kleiner Leistung. Anhand dieses Beispiels werden im Folgenden die Einstellungen und Anzeigen des LMG450 erlutert.

    Einstellung der globalen Parameter, z.B. Wiring (siehe Tabelle auf der vorigen Seite)

    Einstellungen und Anzeigen des LMG450

    Konfiguration der Messeingnge und der Synchronisationsquelle fr Gruppe A

    1

    3

    5

    4

    6

    2

    Konfiguration der Messeingnge und der Synchronisationsquelle fr Gruppe B

    Messbereiche, Autorange oder manuell, Einstellung von Skalierungsfaktoren fr externe Strom- oder Spannungssensoren fr Gruppe A

    Messbereiche, Autorange oder manuell, Einstellung von Skalierungsfaktoren fr externe Strom- oder Spannungssensoren fr Gruppe B

    Erkennung und Anzeige verschiedener externer Stromsensoren von ZES ZIMMER, der unterste ist aktiviert

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    A

    Motor

    3~f=var

    1~50Hz

    I4L

    N

    A

    A

    AI3

    I2

    I1

    V V VU1LMG-AMPknst. Sternpunkt

    U2 U3

  • 5

    Einstellungen und Anzeigen des LMG450

    7Scope von Leistung (gelb), Strom (rot) und Spannung (grn) des einphasigen Eingangs des Frequenzumrichters

    Scope des tiefpassgefilterten 3-phasigen Ausgangs, die Taktfrequenz des Frequenz-umrichters ist nicht mehr im Signal enthalten, da auerhalb des Durchlassbereichs

    Groformatige Anzeige von sechs wichtigen Gren des Frequenzumrichter-eingangs, gemessen in Gruppe B

    Phasen- und Summenwerte des 3-phasigen Frequenzumrichterausgangs geben einen schnellen berblick (Gruppe A)

    Wirkungsgrad, Schlupf, Drehzahl und anwendereigene Gren, berechnet ber den programmierten Formeleditor

    Formeleditor mit Programmfolge, die zu den Resultaten im Bild fhrt

    7

    8

    9

    Mit der Vektordarstellung ist die systemrichtige Anschaltung berprfbar, die Drehfeldrichtung wird angezeigt

    Das Plotdiagramm arbeitet wie ein Linienschreiber und kann gemessene und berechnete Werte aufzeichnen

    Oberschwingungsanalyse entsprechend den CE-Normen (Precompliance-Tests)

    Frequenzspektrum fr Strom und Spannung als Balkendiagramm mit CE-Grenzwerten, linear oder logarithmisch

    10

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    8

    9 10

    11 12

    13 14

    15 16

  • 6

    Optionen

    Die Erfassung von Zwischenharmonischen durch das Herunterteilen der Grundschwingung ist mglich.

    Transienten (Best.-Nr. L45-O5):Bei einer Abtastung von 50