6 Soluciones para Pruebas de Componentes/Dispositivos en Operación
1. Análisis de Pérdidas de Reactores en Operación
¿Por qué es importante el análisis de pérdidas de los inductores?
Es importante comprender la cantidad de energía perdida, pruebas de componentes, cuando se trata del análisis de reactores porque esto puede afectar el alcance de un vehículo eléctrico (EV).
Esta es un área de especial preocupación para los propietarios actuales y potenciales de vehículos eléctricos, ya que la ansiedad por la autonomía es un factor importante en su decisión de compra.
Para aumentar la autonomía de un vehículo eléctrico, es necesario mejorar la eficiencia del sistema en su conjunto. Una gran parte de la pérdida en los circuitos de conversión de energía es causada por el uso de inductores o reactores. Por lo tanto, para obtener lo mejor del sistema, es necesario calcular con precisión las pérdidas de los inductores.
El análisis de pérdidas del reactor se realiza aplicando señales de corriente de alta frecuencia al reactor y midiendo con un analizador de potencia la pérdida del reactor y la pérdida del núcleo utilizando una bobina de detección que puede identificar el flujo magnético del núcleo (Fig. 1).
Esto, sin embargo, no es un trabajo fácil ya que las señales medidas se distorsionan por la conmutación de alta frecuencia sobre el inductor, lo que significa que las señales con un amplio rango de frecuencias necesitan ser analizadas, y el error de fase del instrumento de medición, o sensor de corriente en la mayoría de los casos, tiene un efecto significativo sobre el error en la medición de pérdidas debido a la medición con un factor de potencia bajo (Fig. 2).
Solución
Se requiere que los sistemas de medición para el análisis de pérdidas de reactores sean al menos dos veces más rápidos y tengan un rango de frecuencia más amplio que las señales objetivo, incluidos los armónicos. Además, deben tener una excelente resolución A/D, además, el error de fase de los sensores de corriente debe corregirse razonablemente en un amplio rango de frecuencia.
El analizador de potencia PW8001 ofrece un análisis de potencia preciso líder en la industria con muestreo de datos de 15 MS/s, resolución A/D de 18 bits y un rango de frecuencia de CC, 0,1 Hz a 5 MHz. El error de fase del sensor de corriente se corrige automáticamente justo después de establecer la conexión (función Plug and Play).
papel blanco
2. Análisis de inversores y motores en áreas donde se estudia activamente la tecnología multifase
La investigación sobre el control multifásico de motores ha estado activa
Para crear una sociedad sostenible, se están realizando numerosos esfuerzos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Uno de ellos es el cambio a energía eléctrica para automóviles y aeronaves. Esta mayor demanda de motores con mayor rendimiento y confiabilidad para el suministro de energía ha llevado al estudio del control multifásico de motores para garantizar que incluso si falla una sección del inversor, el motor no dejará de funcionar. Además, se están realizando investigaciones y desarrollos para mejorar la salida del motor y, al mismo tiempo, reducir la corriente y el voltaje con múltiples fases y varios controles.
Solución
El PW8001 de HIOKI puede medir hasta ocho canales simultáneamente, lo que permite evaluar la entrada/salida de potencia y el rendimiento de un sistema de motor de seis fases con un solo instrumento. Cuenta con alta precisión, confiabilidad, un amplio rango de frecuencia y repetibilidad al medir la potencia de entrada/salida del inversor.
- Precisión básica ±0,03 %, precisión CC ±0,05 %, precisión de 50 kHz 0,2 %
- Planitud de frecuencia: banda en la que la amplitud cae dentro del rango de ±0,1 %: 300 kHz
- Llanura de frecuencia: banda donde la fase cae dentro del rango de ±0,1°: 500 kHz
Además, el PW8001 está equipado con abundantes funciones de activación para capturar formas de onda transitorias de manera confiable y analizar su comportamiento en previsión de situaciones de emergencia.
Además, tiene una gran cantidad de funciones de activación para capturar formas de onda transitorias de manera efectiva y analizar su comportamiento en caso de emergencia.
3. Corrección de par en tiempo real
¿Baja eficiencia del motor? ¿En qué tiene un impacto?
Los vehículos eléctricos funcionan con energía almacenada en baterías. La eficiencia total del sistema está determinada por la efectividad individual de cada componente. Si el motor tiene una eficiencia del 87 %, el inversor del 98 % y el resto de los elementos del 90 %, la eficiencia total es del 77 %. Una baja eficiencia del motor tiene un efecto importante en la eficiencia general, generando problemas térmicos y un rango de conducción limitado después de una carga. Para aumentar la eficiencia total del sistema, es esencial evaluar con precisión la eficiencia del motor.
La eficiencia del motor se calcula a partir de la potencia de salida y entrada del motor. La potencia de salida está determinada por la salida de un codificador rotatorio y un medidor de par. Un analizador de potencia de precisión lleva a cabo el análisis del motor. Sin embargo, la función de análisis del motor no se utiliza, ya que normalmente no tiene una función para compensar los errores del torquímetro, como los errores de linealidad y fricción. La compensación de errores se realiza con una PC y calcula la potencia del motor después de la compensación (Fig.1). Esto da como resultado una temporización asíncrona de las mediciones de entrada y salida del motor, lo que genera variaciones en la eficiencia y pérdidas.
Fig. 1 Análisis del motor realizado mientras se corrige el par con un PC
Solución
Una compensación de par en tiempo real resuelve el problema de la variación en la eficiencia y la pérdida causada por la temporización asíncrona. Se requiere que el analizador de potencia tenga tal característica y se debe hacer una tabla para la corrección de los resultados de calibración del medidor de torque, lo que lleva a un análisis preciso del motor.
El analizador de potencia PW8001 tiene una función de corrección de par en tiempo real que permite corregir los errores de linealidad y fricción en 11 puntos. Esto produce una medición del par y un análisis del motor más precisos (Fig. 2).
papel blanco
Fig. 2 Corrección de par en tiempo real
4. Registro estable, incluso con altos voltajes y frecuencias. Minimice los efectos del ruido
Afectación de la temperatura en componentes electrónicos
La temperatura afecta el rendimiento de los componentes eléctricos de muchas maneras. A medida que aumenta la temperatura, los componentes eléctricos pueden volverse menos confiables, tener una vida útil más corta y reducir la potencia de salida. Es importante medir la temperatura de los componentes electrónicos mientras funcionan para asegurarse de que estén dentro del rango de temperatura previsto.
El registro preciso de la temperatura requiere el uso de sensores de contacto como RTD o termopares. Es complicado medir la temperatura de las piezas en uso ya que están alimentadas por altos voltajes y frecuencias que producen ruido eléctrico. Este ruido afectará la estabilidad y precisión de las lecturas de temperatura tomadas.
Solución
Fig. 1 Medición de la temperatura de un terminal inversor
El LR8450 reduce los efectos del ruido para brindar un registro estable, incluso a voltajes y frecuencias altos. La siguiente imagen ilustra una disposición para medir la temperatura del variador de velocidad del motor como un ejemplo de mediciones que demuestran la resistencia mejorada al ruido del LR8450.
Los resultados indican que el modelo anterior exhibe variabilidad en los valores medidos causados por el ruido de alta frecuencia que comienza inmediatamente después de que el inversor comienza a operar y dura hasta que se detiene. Por el contrario, el LR8450 exhibe una mejora considerable en su resistencia al ruido, con un efecto mínimo en los valores medidos, incluso cuando el inversor comienza a funcionar.
Fig. 2 a) Medición de temperatura con el LR8450.
b) Medición de temperatura utilizando el modelo heredado.
5. Evaluar la eficiencia de los sistemas de transferencia inalámbrica de energía (WPT)
Desafíos en la medición de la eficiencia de la transferencia inalámbrica de energía
La cantidad de energía que un sistema WPT transmite a la batería está directamente relacionada con la tasa de carga. Solo una pequeña parte de la pérdida de energía en el proceso de transmisión inalámbrica genera demasiado calor, lo que puede tener graves consecuencias en el sistema de la batería; podría reducir su vida útil e incluso provocar un incendio.
Para reducir la pérdida de potencia, la tensión de salida del sistema se ha elevado a 3000 V. El sistema TIP utiliza dos bobinas y funciona a una frecuencia de 85 kHz para la transmisión de potencia. Esto hace que sea bastante difícil medir la eficiencia con precisión a medida que la fase se acerca a los 90 grados. lo que conduce a un bajo factor de potencia. Este error aumenta aún más a medida que aumenta la frecuencia de las señales de destino.
Esto hace que sea aún más difícil medir los armónicos de la frecuencia de conmutación. Los analizadores de potencia estándar no pueden medir directamente voltajes tan altos. Incluso si es posible medir estos niveles de alto voltaje con sondas diferenciales o divisores de voltaje, todavía hay un problema por resolver: determinar correctamente la fase tanto a altas velocidades de conmutación como a bajos factores de potencia.
Solución
El VT1005 es capaz de medir hasta 5000 voltios para mediciones de potencia y tiene un rango de frecuencia de 0 a 4MHz (Fig.1). En comparación con las sondas diferenciales convencionales y los divisores de alto voltaje, el VT1005 cuenta con una respuesta de frecuencia muy plana tanto en las características de fase como de ganancia. Esto hace que el VT1005 sea una opción ideal para usarse junto con el PW8001 para medir con precisión la eficacia de conversión de energía de los sistemas WPT de bajo factor de potencia.
papel blanco
Figura 1 a) VT1005
b) Planitud de frecuencia de VT1005
6. Facilidad de uso abrumadora
¿Alguna vez te has encontrado con alguno de estos problemas?
- Tener que preparar una fuente de energía distinta para el sensor puede ser un inconveniente.
- También lleva mucho tiempo restablecer la velocidad del sensor cada vez que se sustituye el sensor.
- La función de corrección de fase es conveniente, pero es problemático ingresar los datos manualmente mientras se lee el manual de instrucciones.
Solución
Para erradicar cualquier problema, el PW8001 de HIOKI y su sensor de corriente compatible con la interfaz automática son la solución ideal. El PW8001 no solo proporciona energía para el sensor de corriente, sino que también es capaz de reconocer el modelo y el número de serie. Además, ajusta la relación de escala para cada uno de los sensores de corriente utilizados en consecuencia. Además, el PW8001 reconoce las características de fase de cada sensor de corriente con una precisión de 0,001° y también realiza la corrección de fase. Todas estas características permiten que el instrumento alcance su máximo potencial sin ningún proceso de configuración complicado.
Además, para obtener resultados precisos y garantizar la credibilidad de los datos, es fundamental llevar un registro del equipo utilizado (modelo y número de serie).
Con la nueva interfaz automática, toda la información del sensor, así como la información del vatímetro, se pueden adquirir y administrar en el lado del sistema.
También ver. Analizador de potencia https://instrumentosdemedida.es/analizador-de-potencia-electrica/
Solicite información técnica y/u oferta a idm@idm-instrumentos.es
