Control y calibración de cadenas cinemáticas eléctricas para fabricantes de automóviles y proveedores de primer nivel

Aunque en las pruebas de una cadena cinemática eléctrica se examinan aspectos muy variados, el objetivo fundamental no es otro que optimizar las prestaciones y minimizar el consumo de energía:
 

• ¿Tiene la cadena cinemática la caracterización prevista que requiere el vehículo en cuestión?
• ¿El comportamiento real de la cadena cinemática coincide con los resultados de las simulaciones?
• Una vez ensamblados los subsistemas de los diferentes proveedores, ¿funciona el conjunto con la eficacia deseada?
• ¿Los subsistemas de alta tensión de la cadena cinemática interaccionan satisfactoriamente con la electrónica de control de baja tensión?
• ¿Cómo deben calibrarse los subsistemas para obtener las prestaciones deseadas respetando los parámetros de eficiencia objetivo?
• ¿Los sistemas de control ofrecen una experiencia de conducción convincente para los posibles compradores del vehículo?

En los análisis de cadenas cinemáticas eléctricas, la configuración básica utiliza una o más tarjetas de análisis de potencia GN310B. Cada tarjeta GN310B acepta 3 canales de potencia (con 5 rangos de tensión hasta ±1500 V CC y 7 rangos de corriente, desde ±75 mA hasta ±2 A), más 2 canales digitales para señales de par y velocidad. Proporciona cálculos en tiempo real de media cuadrática, P, S, Q, λ, η, cosϕ, THD, i_alfa, i_ beta (entre otros), cálculos de potencia con el ancho de banda completo y cálculos de potencia fundamental.

Las lecturas de par se obtienen mediante bridas medidoras de par de HBK. Por ejemplo, el modelo T40B es un transductor de par universal autónomo; transmite los valores medidos en forma de señales digitales y se encuentra disponible en versiones para distintos pares nominales:  100 Nm, 200 Nm, 500 Nm, 1 kNm, 2 kNm, 3 kNm, 5 kNm y 10 kNm. Opcionalmente, la brida T40B ofrece también una señal de tiempo (velocidad de rotación) para análisis de dq0, perfecta para analizar la ondulación del par.

Perception combina la adquisición de datos en bruto con los cálculos de potencia en tiempo real. De este modo, los ingenieros pueden confirmar —en vivo y en la pantalla— si han definido correctamente el diseño o los parámetros de su experimento. Esta realimentación intuitiva maximiza la productividad de los ingenieros.

Otra característica clave de Perception es su base de datos de fórmulas, que contiene más de 100 expresiones predefinidas, con análisis avanzados como vectores espaciales o transformaciones dq0 (también llamada transformación de Park). La base de datos puede ampliarse con fórmulas definidas por el usuario, creadas sobre la marcha o combinando elementos de listas de selección.

Perception también puede procesar datos guardados por lotes, dando a los ingenieros la posibilidad de efectuar análisis posteriores al proceso con fines de verificación y certificación, ahorrándose el tiempo y el esfuerzo que supone volver a realizar un ensayo. Por último, aunque no sea su característica menos importante, Perception permite transferir los datos desde sistemas RAID de almacenamiento seguro bajo Linux hasta paquetes de software de terceros tan conocidos como Matlab o LabVIEW.

La última versión de Perception ofrece técnicas adicionales que aceleran la producción de mapas de contornos.

• El registro basado en ciclos proporciona un registro selectivo de datos. Por ejemplo, se pueden registrar datos de temperatura en continuo con una frecuencia de muestreo baja y, simultáneamente, adquirir señales eléctricas de interés con frecuencias de muestreo elevadas solo en los puntos de consigna necesarios para el mapa de contornos. Con ello se optimiza la recopilación de datos más concentrados.
• La opción autorrango selecciona automáticamente el mejor rango para una señal dada, basándose en la intensidad de la señal, según la identifica el analizador de potencia. Así, por ejemplo, cuando se confecciona un mapa de eficiencia, la opción autorrango se encarga de seleccionar automáticamente el rango apropiado después de cada cambio incremental de par; con ello se reduce al mínimo la incertidumbre de medición.

Aparte de automatizar los procesos de medida y adquisición de datos, Perception automatiza la exportación de datos, el análisis o la elaboración de informes.

Precisamente por eso, los productos de HBK están diseñados y construidos pensando en la interoperabilidad y tienen un diseño que facilita la integración de sensores e instrumentos. Siguen un concepto "plug & play" que garantiza que los componentes individuales de la cadena de medida sean fáciles de integrar. HBK suministra incluso elementos como cables y consumibles que, aunque puedan parecer secundarios, garantizan una señal de alta calidad y contribuyen a la productividad del personal.

El propio software Perception está diseñado para aumentar la productividad de los ingenieros durante la configuración del banco de ensayos:

• El configurador de bancos de ensayos permite a los ingenieros crear una configuración arrastrando y soltando en la pantalla los símbolos de las fuentes de potencia, los inversores y los motores. Es posible reproducir en cuestión de minutos cualquier cadena cinemática real.
• Durante la configuración se crean automáticamente indicadores y representaciones. Todas las fórmulas oportunas se aplican automáticamente. Perception identifica automáticamente los dispositivos a medida que se conectan, con el objetivo de simplificar la fase de configuración de los ensayos. Es intuitivo y ahorra tiempo.

La solución de HBK está construida con los mejores productos en su género, para ofrecer la máxima precisión posible y los resultados más fiables. El diseño modular y la integración garantizada de los componentes garantizan una instalación sin problemas. Las soluciones son flexibles y pueden ampliarse con facilidad, lo que garantiza la rentabilidad a largo plazo de la inversión.