시작하며
현재, 전력과 온도를 고정밀도로 동시에 계측 및 해석해야하는 요구가 많아지고 있습니다. 예를들어, 전기자동차의 전지개발에는, 셀의 수명을 늘리고, 에너지 효율과 안전성의 최대화가 요구되고있습니다. 최적의 열 관리를 실현하기 위해서는, 충방전 사이클 중 온도변화나 전력소비를 정확하게 모니터링 해야합니다. 데이터 센터에서는, 서버의 소비전력과 냉각시스템의 효율을 종합적으로 평가하고, 과열을 방지하면서 효율적인 운용을 실현하기 위해, 개발단계에서 세심한 측정이 필수적입니다. 또한 재생가능에너지시스템의 단계에서도, 개발효율을 최대화하기 위해, 온도와 전력의 변동을 동시에 모니터링하는 것이 요구됩니다. 이처럼 다양한 분야에서도, 시스템의 품질과 신뢰성 향상을 위한 전력과 온도의 동시 측정이 필수적입니다.


전력과 온도의 통합측정이 사용자 이점
기존 측정방법에는, 전력과 온도를 동시에 측정하는 경우 전력계와 온도로거의 2대를 사용하여, 다양한 데이터를 수작업으로 통해야만 했습니다. 여기에는 많은 시간과 노력이 들고, 또한 측정데이터가 동기화되지 않아, 전력 변동에 따른 온도변화를 정확하게 파악하는것이 어려웠습니다. 또한, 복수의 기기를 운용하면서, 설비비용이 증가하고, 설치 공간도 많이 필요하다는 단점이 있었습니다. 이러한 문제를 해결하기위해, 전력과 온도를 1대의 측정기로 동시에 고정밀도 측정이 가능한 솔루션을 제공합니다. 이러한 통합 측정은 데이터의 일관성을 보장하고, 분석이 용이해지며, 설비의 간소화와 비용을 절감 할 수 있습니다. 결과적으로, 시스템의 품질과 신뢰성이 향상되고, 더욱더 효율적인 운용이 가능해집니다.

기존 전력 및 온도 측정의 예

전력 및 온도 동시 측정 솔루션
전력과 온도의 통합측정 솔루션: 데이터 로거 LR8101, LR8102
전력과 온도를 실시간으로 측정

확장성 및 범용성: 3000ch 온도(열전대), 120ch 전력
고정밀 전력 측정: AC/DC ± (0.02% reading + 0.05% of range)
고전압 측정: DC 1500 V 정확도 보장
고속 샘플링: 데이터 업데이트 간격 5 ms
다양한 전류 센서: 클램프형 및 관통형, 최대 AC/ DC 2000 A까지 DC 2000 A 지원
전력과 온도의 통합 측정 예
전력과 온도를 한 대의 장비로 동시에 측정할 수 있는 데이터 로거 ‘LR8101’ 및 ‘LR8102’를 사용한 인버터 모터의 실제 측정 사례를 소개합니다. 이번에는 인버터 모터 장치의 입출력 전력과 부하 저항의 온도를 동시에 측정하는 경우를 가정합니다. 인버터 모터 장치에는 경부하(RL) 및 중부하(RH) 부하 저항이 연결되어 있습니다. 부하 전환 스위치를 조작하면 선택된 부하 저항이 회로에 연결되어 전류가 흐르며 저항이 발열합니다. 이때 부하에 따라 인버터의 출력 전력이 증가합니다. 인버터의 입출력 전력 변화는 전력 계측 모듈 'M7103'을 사용하여 측정하고, 모터 부하 저항의 온도 변화는 전압·온도 측정 모듈 'M7100'을 사용하여 측정합니다. 데이터 로거의 설정 및 데이터 수집에는 무료로 제공되는 소프트웨어 'GENNECT Space'를 사용합니다.


인버터 모터 측정 연결도
이번 실험에서는 생략되었지만, GENNECT Space의 연산 기능을 활용하면 인버터의 효율 및 손실, 전력 누적량 및 손실 누적량 등을 수치화하여 표시할 수도 있습니다. 전력 및 온도 변화와 함께 효율 및 손실의 변화를 모니터링할 수 있습니다. 에너지 손실은 발열과 직결되므로, 에너지 관리에 있어 중요한 측정 요소입니다..

GENNECT Space에서는 전력 및 온도의 시계열 데이터와 수치를 동시에, 그리고 실시간으로 측정할 수 있습니다. 측정된 시계열 데이터는 GENNECT Space에서 자유롭게 분석할 수 있습니다. 또한 데이터 로거 본체나 모듈의 설정도 간편하게 변경할 수 있습니다.

GENNECT Space에서 측정한 데이터는 CSV 파일로 출력할 수 있습니다. 필요한 항목을 선택하여 CSV 파일로 출력한 후 상세하게 분석할 수 있습니다. 이 예시에서는 모터 부하를 변화시켰을 때의 인버터 입출력 전력 변화와 모터 부하 저항 온도를 측정 항목으로 선택하여 그래프로 표시했습니다. 모터 부하를 증가시킴으로써 인버터의 입출력 전력이 증가하고, 이에 따라 부하 저항 온도가 상승하는 현상을 쉽게 측정할 수 있습니다.


인버터 입력/출력 전력 및 부하 저항 온도의 동적 변화
마무리
본문에서는 전력과 온도를 고정밀도로 동시에 측정해야 하는 요구에 부응하는 솔루션으로서, 데이터 로거 LR8101 및 LR8102의 활용 방법을 소개했습니다. 이 데이터 로거들은 전력 계측 모듈 M7103과 전압·온도 모듈 M7100을 조합함으로써, 인버터 모터의 입출력 전력과 부하 저항 온도의 변화를 고정밀도로 측정할 수 있습니다. 기존 방식에서는 별도의 장비로 측정하고 데이터를 수작업으로 통합해야 했지만, 이번 솔루션을 통해 데이터의 일관성과 동기화가 확보되어 분석이 용이해집니다. 이처럼 시스템의 품질과 신뢰성을 향상시키고 보다 효율적인 운영을 실현하기 위한 효과적인 수단으로, 본 솔루션을 꼭 활용해 보시기 바랍니다.