Mejores resultados: la clave para una mayor eficiencia

El futuro es de los vehículos con motorizaciones eléctricas. Pero, para hacerlo realidad, las cadenas cinemáticas eléctricas deben ser más eficientes, y eso afecta a los inversores y a los motores eléctricos.

Sin embargo, los métodos estándar que se emplean para medir la eficiencia y el rendimiento de las unidades eléctricas no producen resultados satisfactorios.

La solución de pruebas eDrive de HBM permite analizar máquinas y accionamientos eléctricos de manera eficiente.

Evaluación precisa de las pruebas de eficiencia de cadenas cinemáticas eléctricas

La innovadora solución de pruebas eDrive de HBM permite adquirir señales mecánicas y eléctricas de forma sincronizada, dinámica y en continuo; asimismo, facilita el análisis en vivo. Se compone de los elementos siguientes:

La solución de pruebas eDrive adquiere datos en bruto y permite que los ingenieros de desarrollo realicen análisis en tiempo real durante la medición, con el fin de determinar la potencia activa y la potencia reactiva, así como la eficiencia de conversión de energía. Igualmente, permite efectuar análisis más detallados de:

  • Frecuencias fundamentales y de conmutación
  • Momento del entrehierro
  • Deslizamiento
  • Pérdidas
  • Comportamiento de control  

Lo que dicen nuestros clientes:

"Esto es infinitamente mejor que todo lo que hacíamos hasta ahora…"

"Es un sistema de adquisición de datos, un monitor y un analizador de potencia. Además, puede medir temperaturas y datos mecánicos. Y también vectores espaciales y transformaciones dq0."

Cuando el enfoque estándar da resultados pobres

Para medir la eficiencia de los motores eléctricos, tradicionalmente se emplean analizadores de potencia en la entrada del motor y transductores de par en la salida. La diferencia entre la potencia eléctrica aplicada y la potencia mecánica generada por el motor eléctrico es la pérdida de energía.

Sin embargo, este método no permite profundizar en las causas de esa pérdida de energía. La información más interesante —la que sirve para desarrollar motores más eficientes— está en los datos de medición en bruto procedentes de la investigación básica, no en los resultados finales.

Por otro lado, en las pruebas se suelen utilizar instrumentos de medida de distintos fabricantes, y sincronizarlos antes de cada prueba es laborioso. Con frecuencia, esta mezcla de instrumentación es una fuente de errores de medición. Además, las mediciones de potencia altamente dinámicas, con más de 50 mediciones por segundo, son técnicamente complejas.

Flujo continuo de datos en bruto para verificación y análisis

Para obtener cualquier mejora palpable en las transmisiones, motores y generadores eléctricos se necesitan herramientas capaces de almacenar datos en bruto. La eficiencia se puede medir con un vatímetro. Pero un vatímetro no explica el porqué de esa eficiencia ni da pistas sobre cómo mejorarla, porque solo proporciona datos comprimidos.

La solución eDrive de HBM guarda en continuo todos los datos relevantes, como corrientes, tensiones, par, velocidad de giro e incluso temperatura del motor, con alta resolución y en un sistema integrado. Adicionalmente, presenta valores RMS (valor cuadrático medio) y de potencia activa, aparente y reactiva en tiempo real durante la medición, igual que con un vatímetro.

La solución eDrive utiliza potentes funciones matemáticas y dispone de una base de datos de fórmulas para llevar a cabo el análisis de las mediciones directamente en el sistema, eliminando la necesidad de utilizar paquetes matemáticos por separado. Esta integración ahorra mucho tiempo a los usuarios, aporta mayor flexibilidad y reduce los errores.

Live power visualization with simultaneous continuous storage using the GEN3i
Live power visualization with simultaneous continuous storage using the GEN3i
Ejemplo de fórmula para el cálculo de vectores espaciales
Ejemplo de análisis: corriente, tensión y vectores espaciales calculados

Pruebas y análisis de motores

La base de datos de fórmulas de la solución eDrive permite evaluar rápida y directamente datos procedentes de un generador o motor eléctrico. Solo hay que hacer dos sencillas mediciones (medición sin carga y de cortocircuito) y combinarlas con las fórmulas incorporadas para llevar a cabo tareas como determinar el diagrama de circuito equivalente, entre otras.

Aplicando las formulas oportunas a los datos en bruto, la solución puede calcular parámetros complejos directamente en el sistema; por ejemplo:

  • Momento del entrehierro
  • Par de arranque
  • Deslizamiento
  • Par de torsión
  • Corriente de arranque y armadura
  • y otras muchas magnitudes características, directamente en el sistema

Una tecnología que ha ganado premios

La solución de pruebas eDrive de HBM ha recibido en 2015 el prestigioso premio Science Transfer Award que concede la Fundación Steinbeis.

El motivo ha sido la transferencia —ejemplar— de know-how universitario a esta solución de pruebas y medición.

 

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