Effizientere Analyse elektrischer Maschinen und Antriebe

Elektrischen Antrieben und damit auch Fahrzeugen oder Schiffen mit elektrischem Antrieb gehört die Zukunft. Der Steigerung des Wirkungsgrads des elektrischen Antriebsstrangs, bestehend aus Wechselrichter und Elektromotor, kommt dabei eine Schlüsselrolle zu.

Ein Problem bisher: Die gängigen Verfahren für Leistungstests und Wirkungsgradmessung von elektrischen Antrieben bieten nur eine beschränkte Aussagekraft. Leistungsmessgeräte, die hier oft im Einsatz sind, liefern zwar berechnete Kennwerte, aber keine Rohdaten. Ganz anders sieht es bei der innovativen eDrive Testing-Lösung von HBM aus.


Die eDrive-Testing-Lösung von HBM

Unser ‚Power-Trio‘, bestehend aus

versetzt Sie in die Lage, mechanische und elektrische Signale zeitgleich, dynamisch und kontinuierlich zu erfassen. Und live zu analysieren.

Die gewonnenen Rohdaten stehen Entwicklern bereits während der Messung zur genauen Auswertung zur Verfügung. Dies ermöglicht Live-Analysen zur Ermittlung von Wirk- und Blindleistung, Wirkungsgraden und Effizienz. Aber auch weiterführende, detaillierte Untersuchungen zu Grund- und Schaltfrequenz, Luftspaltmoment, Schlupf, Eisenverlusten, Regelverhalten und vielem mehr können durchgeführt werden.

What our customers say

"This is infinitely better than anything we do today…"

"This is a data acquisition system, a scope and a power analyzer. It can measure the temperatures and mechanical data as well. And it can measure space vector and dq0 transformation."


Bisherige Verfahren zur Wirkungsgradmessung: noch eine Notlösung

Zur Wirkungsgradmessung von Elektromotoren werden heute in der Regel Power-Analyser am Motoreingang und Drehmomentaufnehmer am Motorausgang eingesetzt. Die Differenz zwischen der jeweils gemessenen elektrischen Leistung und der vom Elektromotor daraus erzeugten mechanischen Leistung ist der Energieverlust.

Aussagen über die Ursachen des Verlustes lassen sich auf diese Weise jedoch nicht treffen. Darüber hinaus müssen die Messgeräte, die häufig von unterschiedlichen Herstellern stammen, vor einem Test erst mühsam synchronisiert werden. Häufig sind Messfehler die Folge. Hochdynamische Leistungsmessungen mit mehr als 50 Messungen pro Sekunde sind technisch ebenfalls schwierig. Ein weiteres Manko gängiger Power-Analyser ist zudem, dass sie lediglich Endergebnisse liefern. Dabei sind es gerade Rohdaten, die in der Grundlagenforschung wichtige Erkenntnisse zum Verständnis der Vorgänge und damit für mehr Effizienz liefern können.

Zeitersparnis und Flexibilität

Der eigentliche Nutzen des Systems zeigt sich aber bei weiterführenden Analysen. Mit Hilfe leistungsfähiger Rechenfunktionen und einer Formeldatenbank lassen sich Analysen, die bislang nur mit separaten Mathematikpaketen möglich waren, direkt im Messsystem durchführen. Anwender profitieren von enormer Zeitersparnis, Flexibilität und geringerer Fehlerquote durch die Messung und Analyse mit einem integrierten System.

Live Leistungsanzeige bei gleichzeitiger kontinuierlicher Abspeicherung mit dem GEN3i
Live Leistungsanzeige bei gleichzeitiger kontinuierlicher Abspeicherung mit dem GEN3i
Formelbeispiel zur Berechnung der Raumzeigergrößen
Formelbeispiel zur Berechnung der Raumzeigergrößen
Auswertebeispiel: Strom und Spannung und berechnete Raumzeigergrößen
Auswertebeispiel: Strom und Spannung und berechnete Raumzeigergrößen

Motortest und Analysen

Die Daten des Elektromotors oder Generators lassen sich mit der Formeldatenbank direkt und schnell auswerten. Mit zwei einfachen Messungen – einem Leerlauf- und einem Kurzschlussversuch – sowie bereits vorhandenen Formeln ist z. B. die Ermittlung des elektrischen Ersatzschaltbildes ein Kinderspiel.

Selbst recht komplexe Größen können durch Anwendung der entsprechenden Formeln auf die Rohdaten direkt im System berechnet werden, zum Beispiel:

  • Luftspaltmoment
  • Anlaufmoment
  • Schlupf
  • Rastmomente
  • Anlauf- oder Ankerströme

Renommierter Wissenschaftspreis für eDrive Testing

Die eDrive Testing-Lösung von HBM wurde kürzlich auch mit dem renommierten Transferpreis der Steinbeis-Stiftung ausgezeichnet. Der Grund: In diese messtechnische Lösung ist auf vorbildliche Weise das Know-how von Hochschulen eingeflossen. Mehr dazu im Video (englisch).

 
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