Artikel, Blogbeiträge und technische Hinweise zum Thema Elektrische Leistungsprüfung

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Blogbeiträge

5 Tipps zur Auswahl des richtigen Leistungsanalysators

Leistungsanalysatoren sind multifunktionale Geräte zur Messung des Leistungsflusses in elektrischen Systemen. Obwohl diese hochentwickelten Instrumente in vielen Anwendungen und Branchen eingesetzt werden, gibt es keine universelle Lösung, die für jede Herausforderung bei der Leistungsmessung passt. Erfahren Sie, was Sie bei der Auswahl eines Leistungsanalysators beachten sollten, damit er den Anforderungen Ihrer Anwendung entspricht.

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Eine Einführung in die elektrische Leistungsprüfung

Sie kann sehr komplex sein und erfordert einen Echtzeit-Leistungsanalysator für hohe Kanalzahlen, dynamische Lastwechsel, Rohdatenerfassung und erweiterte Analysen. Prüfungen von Elektromotoren und Invertern finden sich in den Bereichen Automobil, Transport, Eisenbahn, Luft- und Raumfahrt, Industrie und Windenergie sowie in der Stromerzeugung. Typische Einsatzgebiete sind elektrische Schiffsmotoren, Elektrogabelstapler, Windkraftanlagen, Elektro- oder Hybridautos, Hochgeschwindigkeitszüge, Hochleistungspumpen, Elektroantriebe in Flugzeugen, industrielle VF-Inverter, Industriemotoren mit mehrphasigem Wechselstrom und vieles mehr.

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Definition eines Leistungsanalysators

Ein Leistungsanalysator wird eingesetzt, um den Leistungsfluss (w) in einem elektrischen System zu messen. Dies bezieht sich auf die Rate der elektrischen Übertragung zwischen einer Stromquelle und einer Senke, daher die alternative Ausdrucksweise von Leistung als Energie pro Sekunde (J/s). Die Messung des Leistungsflusses ist ein kritischer, aber elementarer Vorgang, der mit einem Standard-Leistungsmessgerät problemlos durchgeführt werden kann. Fortgeschrittenere Leistungsanalysatoren erfassen elektrische Signale und führen integrierte Berechnungen für zusätzliche, komplexe Auswertungen durch. 

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Whitepaper

Messung des Pendelmoments und seiner Auswirkungen auf elektrische Leistung und Schall und Schwingung

Der Elektromotor hat eine sehr wünschenswerte Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik, da er das maximale Drehmoment nicht nur bei einer Drehzahl von 0, sondern über einen breiten Drehzahlbereich erzeugen kann. Diese Fähigkeit eröffnet zwar neue Möglichkeiten mit dem Elektromotor, schafft jedoch auch neue Herausforderungen im Vergleich zu Verbrennungsmotoren. Eine dieser Herausforderungen ist das Pendelmoment, das sich unterschiedlich auswirkt, beispielsweise auf Steuerung, Ausgangsleistung, Schall, Schwingung und Betriebsfestigkeit. Das Pendelmoment kann als Varianz des Ausgangsdrehmoments beim Drehen des Motors beschrieben werden. In diesem Whitepaper wird die Messung dieser Signale und ihre Auswirkungen auf Schall und Schwingung im Mittelpunkt stehen. Der Artikel enthält auch Beispiele aus einigen Anwendungsberichten, die den Einfluss des Pendelmoments und seine Auswirkungen auf NVH (unerwünschte Geräusche in Kraftfahrzeugen oder Maschinen) demonstrieren.

Herausforderungen beim Testen elektrischer Flugzeugmotoren und Inverter

Die einzigartigen Funktionen des eDrive-Leistungsanalysators von HBM machen ihn zum idealen Messsystem für die Entwicklung und Validierung elektrischer Flugzeugantriebe. Dank dieser Lösung werden komplexe Tests einfacher, Anwender können schneller testen und die Tests sind sehr gut rückführbar. Das liegt an der kontinuierlichem Aufzeichnung der Daten zahlreicher elektrischer und mechanischer Messkanäle sowie deren Verarbeitung in Echtzeit zur Durchführung von Leistungs- und Wirkungsgradberechnungen.

Dynamische Motorleistungsmessung ermöglicht Messungen in Elektro-Fahrzeugen

Die Messungen im Fahrzeug geben Ingenieuren die Möglichkeit, Leistungsvergleiche zu den Fahrzeugen der Wettbewerber herzustellen, Antriebsstränge zu kalibrieren und die Produktleistung zu validieren. Im aufstrebenden Markt für E-Fahrzeuge wird die Messung der elektrischen Leistung von Motoren und der zugehörigen Schalttechnik zur Leistungsumwandlung für die Bewertung von Fahrzeugen erforderlich. Mobile Leistungsmessung war bisher aufgrund der stetig wechselnden Fahrzeugdrehzahl kompliziert. Die einzigartigen Funktionen des eDrive von HBM, einem Testsystem für E-Motoren und -Antriebe, machen die mobile Leistungsmessung in realen Betriebsumgebungen möglich.

Messung der Parameter eines Trafo-Ersatzschaltbilds

Seine vielseitige Einsetzbarkeit macht den Transformator zu einer der wichtigsten Komponenten der Wechselstromtechnik. In der elektrischen Energietechnik wird er zur Spannungswandlung eingesetzt. In diesem Fall sind für eine effiziente Energieübertragung ein hoher Wirkungsgrad und eine optimale Auslastung erforderlich.

Qualifizierung und Verifizierung von Hochleistungsbatteriesystemen

Die Qualifizierung und Verifizierung einer Traktionsbatterie ist unerlässlich, bevor solche Systeme auf den Markt gebracht werden. Ein geeigneter Prüfstand muss einen großen Spannungs- und Strombereich und eine hohe Dynamik abdecken und sollte darüber hinaus die erforderlichen Prüfungen so realistisch und anwendungsorientiert wie möglich ausführen können.

Berechnen der Leistungsgrößen mit der Software Perception

Um elektrische Antriebe in Industrieanwendungen und Hybrid-Fahrzeuge bewerten und testen zu können, bedarf es genauer und hochdynamischer Leistungsmessungen. Dieser Artikel berücksichtigt die wichtigste Leistungswerte und stellt einige Beispiele vor.

Zuordnung von Wirkungsgrad und Verlusten bei Wechselstrommotoren

In letzter Zeit gewannen elektrische Maschinen in vielen Branchen an Bedeutung, u. a. in den Bereichen Energieerzeugung, Heizung/Kühlung, Transport und Haushaltsgeräte. Durch höhere Effizienzstandards und die zunehmende Verbreitung batteriebetriebener Geräte ist der Wirkungsgrad der Motoren zu einem wichtigen Thema geworden.

Ermittlung der Gegen-EMK-Spannungskonstante eines Permanentmagnetmotors mit nur einer Handumdrehung

Zur Schnellanalyse eines neuen Motor-Prototyps ist eine Parameteridentifikation von Permanentmagnetmotoren erforderlich. Diese Parameteridentifikation kann durch komplizierte Testverfahren unter Verwendung eines Inverters und einer Antriebsmaschine oder aber durch einfachere Methoden erfolgen, für die weder eine Inverterspeisung noch Antriebsmaschinen erforderlich sind.

Leistungsmessungen an einem 6-Phasen-Motor

Die Bewertung und Prüfung elektrischer Antriebe zusammen mit den entsprechenden Regelstrategien in Industrie- und Elektromobilitätsanwendungen sind auf präzise und hochdynamische Leistungsmessungen angewiesen.

Leistungsmessungen an einem pulsweitenmodulierten Inverter mit der Software Perception

Um elektrische Antriebe in Industrieanwendungen und für Hybrid- bzw. E-Fahrzeuge bewerten und testen zu können, bedarf es genauer und hochdynamischer Leistungsmessungen. Bei der Bewertung der Messergebnisse müssen Funktion und Arbeitsweise der Antriebskomponenten berücksichtigt werden.

Messung der Resolverlage mit Genesis HighSpeed-Datenrekordern

Der Resolver ist eine elektrische Maschine, die sehr häufig in den Antrieben von Synchronmotoren zum Einsatz kommt, um die für den Motorsteuerungsalgorithmus benötigte Rotorposition zu messen. Aufgrund seiner Robustheit wird er gerne in rauesten Umgebungen verwendet, in denen der Elektromotor starken mechanischen Belastungen und Schwingungen ausgesetzt ist, beispielsweise in Anwendungen in den Bereichen Automotive und Luft- und Raumfahrt.

Berechnen von Raumzeigergrößen und Luftspaltmoment von Asynchronmotoren

Genesis HighSpeed-Datenrekorder von HBM eignen sich besonders für Messungen an invertergespeisten Drehstromasynchronmotoren. Durch den modularen Aufbau dieser Messsysteme sind beliebig viele Kanäle bei hohen Abtastraten kein Problem.

Berechnung und Darstellung von Messgrößen in der elektrischen Energietechnik als Raumzeiger mit der HBM-Software Perception

Raumzeiger werden häufig zur klaren und präzisen Darstellung von Messgrößen bei Systemen zur Umwandlung elektrischer Energie verwendet, z. B. Transformatoren oder Asynchronmotoren. Zusatzinformationen zum Betriebszustand dieser Energiewandler können ermittelt werden, wenn die zeitabhängigen Raumzeiger als Ortskurven in der komplexen Ebene dargestellt werden.

Messung symmetrischer Komponenten in dreiphasigen Systemen

Aufgrund des steigenden Anteils erneuerbarer Energien müssen diese Energieerzeuger auch in kritischen Betriebssituationen ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und ein vorgegebenes Systemverhalten gewährleisten. Mit der Methode der symmetrischen Komponenten können die Betriebspunkte von Erzeugern erneuerbarer Energien ausgewertet werden.

Kurzschlussprüfungen von Hochleistungs-Traktionsbatterien mit nichtlinearen Stromsensoren

Um die Schutz- und Sicherungsschaltungen von Hochleistung-Traktionsbatterien qualifizieren zu können, müssen Ströme im Bereich von einigen Kiloampere als auch Ströme von wenigen Ampere präzise und mit hoher Dynamik messen werden können. Dazu wird in diesem Bericht ein speziell entwickelter nichtlinearer Stromsensor NLCS (Non Linear Current Sensor) vorgestellt und die Messung und Auswertung mit Genesis HighSpeed Datenrekordern erläutert.

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