說(shuō)到電機(jī)試驗(yàn),大家往往想到的都是如何保證測(cè)試精度,會(huì)用到高精度的測(cè)量?jī)x器設(shè)備、傳感器等。但隨著電機(jī)行業(yè)的發(fā)展,特別是矢量變頻控制等電機(jī)控制技術(shù)的日益成熟,測(cè)試人員需要對(duì)電機(jī)的瞬態(tài)特性進(jìn)行分析,這時(shí)候就要注意到一個(gè)新的測(cè)試要點(diǎn)——如何保證測(cè)試的同步性。
為什么要關(guān)注測(cè)試的同步性?
所謂同步性,即在電機(jī)測(cè)試中確保每個(gè)測(cè)量參數(shù)是在同一時(shí)間點(diǎn)下采集的,主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)速、位置、扭矩、電壓、電流、溫度、振動(dòng)等參數(shù)的同步采集。
測(cè)試的同步性對(duì)結(jié)果的影響最明顯在于效率測(cè)量。如果轉(zhuǎn)速n、扭矩T等機(jī)械參數(shù)和電壓U、電流I等電參數(shù)不在同一時(shí)間點(diǎn)下采集,那么根據(jù)效率計(jì)算公式計(jì)算出來(lái)的結(jié)果也是錯(cuò)誤的。
電機(jī)效率計(jì)算公式
另外,對(duì)于新能源汽車(chē),變頻電機(jī)、伺服電機(jī)等需要把電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)進(jìn)行同步測(cè)量,分析系統(tǒng)性能的電機(jī),測(cè)試的同步性也是分析其實(shí)時(shí)狀態(tài)下電機(jī)控制器效率與電機(jī)效率對(duì)系統(tǒng)影響的關(guān)鍵。
為什么過(guò)去沒(méi)有關(guān)注測(cè)試的同步性?
過(guò)去測(cè)試的電機(jī),主要是以異步電機(jī)為主,測(cè)試人員只需要測(cè)量其各個(gè)恒工況下的參數(shù),就得到其輸出性能,描繪出Tn曲線或效率曲線。即使測(cè)試過(guò)程數(shù)據(jù)的采集不是同一時(shí)間點(diǎn)下,但由于不同時(shí)間下電機(jī)的工況(轉(zhuǎn)速、扭矩等)是穩(wěn)定不變的,所以測(cè)試結(jié)果也是正確的。
電機(jī)的Tn曲線
但隨著電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展,越來(lái)越多的電機(jī)需要測(cè)量其在工況變化時(shí)的參數(shù)。如調(diào)速過(guò)程、負(fù)載階躍沖擊等,這些對(duì)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程的瞬態(tài)測(cè)量需要保證數(shù)據(jù)采集時(shí)的實(shí)時(shí)同步,得出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線才有參考價(jià)值,所以業(yè)界也開(kāi)始對(duì)測(cè)量的同步性關(guān)注起來(lái)。
電機(jī)的調(diào)速響應(yīng)曲線
如何保證測(cè)試的同步性?
保證測(cè)試的同步性,尤其是保證電壓、電流、轉(zhuǎn)速、扭矩這四個(gè)電機(jī)最關(guān)鍵的參數(shù)采集時(shí)的同步性,一直都是業(yè)界的難題。傳統(tǒng)的方案是采用多個(gè)儀器、傳感器來(lái)采集,最終走總線進(jìn)行上傳,在上位機(jī)進(jìn)行效率運(yùn)算,往往會(huì)引入ms級(jí)的時(shí)延,對(duì)于當(dāng)下動(dòng)輒幾ms的電機(jī)控制變化響應(yīng)時(shí)間來(lái)說(shuō),這個(gè)時(shí)延是無(wú)法接受的。
傳統(tǒng)方案PK致遠(yuǎn)電子同步采集方案
針對(duì)這一問(wèn)題,致遠(yuǎn)電子的MPT電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)采用單臺(tái)采集終端方案,通過(guò)完全自主設(shè)計(jì)的新一代MDA功率分析儀,同時(shí)對(duì)電機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、角度位置進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和錄波,直接在采集終端上計(jì)算出效率,同步誤差時(shí)延低至10ns,真正意義上解決了電機(jī)瞬態(tài)測(cè)試或動(dòng)態(tài)測(cè)試的同步性難題。