7. časť; Séria N4L: Meranie účinnosti hnacích motorov

Tento článok sa zaoberá dôležitými aspektmi merania účinnosti trakčného systému elektrických vozidiel.

Meranie účinnosti hnacích motorov s meničmi

Synchronizácia

Analýza trakčných systémov zahŕňa meranie elektrickej účinnosti od DC zbernice po AC stridac, ako aj elektricko-mechanickú účinnosť medzi DC vstupom / AC výstupom a výstupným hriadeľom. Synchronizácia týchto meraní je životne dôležitá, pretože len tak sa okamžitá účinnosť správne počíta. Niektoré analyzátory výkonu nebudú synchronizovať okno záznamu údajov na vstupe a výstupe. V tejto aplikácii môže byť synchronizácia definovaná ako spoločný čas začiatku a konca záznamu údajov vo všetkých fázach meracieho prístroja. Tým sa zabezpečí, že okamžitá účinnosť počítaná z Pout (výstupný striedavý výkon) a Pin (vstupný jednosmerný výkon) využije dátové body z časovo synchronizovaného okna záznamu, kde si časy začiatku a konca navzájom zodpovedajú.

Vytváranie okien

V prípade analyzátorov výkonu je bežné použitie nastavenej dĺžky cyklu obnovy údajov používateľom (napr. 500 ms) ako vnútornej veľkosti okna dátového záznamu, bez ohľadu na frekvenciu motora danou hnacou jednotkou motora (frekvenčným meničom). Optimálne meranie si však vyžaduje synchronizáciu záznamového okna so základným časovým intervalom alebo „frekvenciou motora“ (v závislosti od času). Ak má okno záznamu správnu veľkosť jedného, prípadne viacerých základných časových období, RMS výpočty napätia, prúdu a výkonu sa vykonajú správne. Ak záznamové okno neobsahuje presne celý počet cyklov, spôsobí značnú chybu merania, keď sa intervaly obnovenia údajov blížia k časovému intervalu frekvencie motora. Nasledujúci obrázok ilustruje tento problém:

Analyzátory výkonu N4L používajú vlastné algoritmy tvorby okien, založené na diskrétnej Fourierovej transformácii (DFT), rovnako ako duálna FPGA / DSP techniky spracovania signálu na nastavenie veľkosti okna záznamu úmerne k základnému časovému intervalu krivky výkonu. Napríklad, ak je používateľom zvolený interval regenerácie 1 sekunda, analyzátory výkonu N4L musia byť schopné nastaviť veľkosť okna záznamu v krokoch 500 ns (1 vzorka) v okolí 1 sekundy zvoleného intervalu regenerácie tak, aby sa zabezpečilo zachytenie úplných cyklov. Je uprednostňované jednoducho odrezať časť posledného cyklu v jednom okne, aby sa dosiahla daná frekvencia obnovy. Zvyšuje to presnosť ako merania výkonu, tak aj harmonických.

Prístroj v jednej alebo dvoch skrinkách na meranie 4 fáz?

Voľba jediného štvorfázového prístroja na meranie DC zbernice a trojfázového výstupného výkonu striedavého prúdu má svoju hodnotu pre a proti. Výhodou je, že iba jeden prístroj musí byť pripojený k softvéru, zjednodušuje programovanie a čas systémovej integrácie. Ďalšou výhodou je veľkosť. Príkadom je N4L PPA3500 s výškou dvoch jednotiek, vysokou presnosťou viackanálového analyzátora výkonu, podporujúcu až 6-fázovú (12-kanálovú) analýzu v jednej skrini.

Ten zaberá minimum priestoru v meracej sústave, ponecháva priestor pre ostatné zariadenia, pričom stále poskytuje špičkovú presnosť 0,03%.

Druhou možnosťou je použitie dvoch samostatných prístrojov: Jednofázového na meranie DC zbernice a trojfázového na meranie výstupného výkonu striedavého prúdu. Výhodou tejto zostavy je flexibilita, pretože tieto prístroje môžu byť kedykoľvek oddelené a použité v iných aplikáciách. Okrem toho vysoké požiadavky na hardvér, požadované na analýzu PWM priebehov, nie sú potrebné na meranie výkonu DC zbernice. Takže výberom prístroja pre DC zbernicu možno dosiahnuť úspory nákladov. Nevýhodou 4-fázového systému analyzátora v porovnaní s dvoma prístrojmi je väčšia zložitosť s ohľadom na programovanie softvéru, tak ako väčšia potreba priestoru v prístrojovej skrini (rack).

Zatiaľ čo voľba medzi štvorfázovým prístrojom a dvoma samostatnými prístrojmi je dôležitá, technici by sa mali uistiť, že používajú najlepšie techniky synchronizácie a vytvárania celých cyklov okien záznamu, aby sa zabránilo orezávaniu vĺn.

Analyzátory výkonu N4L vykonávajú všetky uvedené činnosti na zabezpečenie optimálneho merania v požadovaných aplikáciách.

Ak máte nejaké otázky alebo potrebujete radu. Neváhajte nás kontaktovať formulárom uvedenom nižšie.

Ďalšia časť / Všetky časti