Real-Time Test Results from HBM - for the New Super-Efficient Motor

일본 연구 기관인 NEDO와 MagHEM 연구자들이 에너지 손실이 40% 적은 초고효율 모터를 개발했습니다. 모터의 추가 개발을 위한 효율성 검사에 HBM eDrive 테스트 시스템이 사용됩니다.

일본의 신에너지산업기술개발기구(New Energy and Industrial Technology Development Organization: NEDO)는 신에너지 개발을 전문으로 연구하는 세계적인 공공 연구 기관 중 하나입니다. 최근 연구 프로젝트에서 NEDO 연구자들은 "MagHEM"(혁신적인 자기 물질을 개발하는 기관)과 함께 새로운 자기 물질을 사용하여 전력 밀도를 일반 전기 모터보다 40% 더 높이고 에너지 손실을 줄인 "수퍼" 모터를 개발했습니다.
 

이러한 고효율 모터는 가전제품에서 산업용 기계, 자동차에 이르기까지 다양한 영역에서 사용됩니다.

문제

NEDO와 MagHEM(일본) 연구자들은 에너지 손실이 40% 더 적은 자기 모터를 개발하고 있습니다. 이전의 효율성 테스트 시스템은 모터의 추가 개발에서 필수적인 역할을 하는 실시간 동기 데이터를 제공하지 못했습니다.

해법

GEN7tA 전력 분석기를 포함해 HBM eDrive 테스트 시스템을 사용하면 측정값과 계산값을 몇 초면 볼 수 있습니다.


결과

유의적인 측정 결과 덕분에 모터 개발의 1단계는 이미 완성되었습니다. 이제는 모터를 더 작게 만드는 2단계에 접어들었습니다.

40% 이하의 에너지 손실: HBM의 Genesis HighSpeed로 NEDO에서 테스트한 일본의 초고효율 모터

NEDO/MagHEM는 자기 베어링이 탑재된 새로운 초고효율 모터용 테스트 벤치에서 매우 역동적인 GEN7tA 전력계를 포함하는 HBM의 eDrive 테스트 시스템을 사용하여 전기 효율성을 측정합니다. 기존의 일반 시스템은 측정 매개변수에 따라 토크 계측기, 전력계 및 여러 측정 기기를 사용하기 때문에 동기 측정이 어려웠습니다. eDrive GEN7tA 시스템 도입으로 모든 측정 매개변수의 측정을 동기화하여 측정이 훨씬 더 간편해졌습니다. 그리고 실시간 계산 덕분에 자기력선속과 토크 파형같이 측정된 파형은 물론 철 손실 분리같이 계산된 파형도 동시에 관찰할 수 있어 테스트 효율성이 크게 향상되었습니다. 

철 손실 분리는 인버터의 스위칭 주파수 범위의 데이터가 필요하기 때문에 고속 샘플링이 필요합니다. 그런데 일반 전력계는 샘플링 속도가 상당히 낮고, 상대적으로 속도가 빠른 영역의 현상을 포착하지 못해 토크 리플 또는 스위칭 주파수 관련 문제를 조사하지 못했습니다. 2MS/s의 빠른 샘플링 속도로 전압과 전류 신호를 측정하고, 1/2 주기 전력 측정을 계산할 수 있는 것은 HBM eDrive 시스템 분입니다. (그러나 모터의 최고 회전 속도는 20,000rpm이고, 스위칭 주파수는 20kHz이기 때문에 고주파 구성요소 측정은 더 높은 속도의 측정이 필요합니다.)

일반 전력계는 평균 계산 결과에 기반한 분석만 가능했지만 HBM eDrive는 모든 원시 데이터(즉석 데이터)를 고속으로 처리하기 때문에 분석 속도와 정확도가 크게 향상되었습니다.  Genesis HighSpeed 1000V 입력 카드를 사용하면 600V의 높은 전력을 직접 측정할 수 있습니다. 그리고 더 편리합니다. 시간-축 화면과 FFT 화면을 전환할 필요가 없어 같은 화면에서 출력을 확인할 수 있습니다. 

(*) NEDO/MagHEM 연구자들은 현재 1단계의 모터 평가 기술과 연질 자기 물질의 개발 결과를 바탕으로 일반 전기 모터보다 전력 밀도를 40% 더 높이고 에너지 손실을 줄일 수 있는 자기 물질의 개발을 목표로 고성능 자석의 개발에 집중하고 있습니다. 각 연구개발 항목의 구체적인 개발 목표는 별도의 책자에 있는 연구개발 계획에 따라 진행합니다.

 

NEDO

일본의 신에너지산업기술개발기구(NEDO)는 산업계, 정부 및 학계의 노력을 종합하고 해외 연구 네트워크를 활용하여, 에너지 및 글로벌 환경 문제를 해결하고 일본의 산업 경쟁력을 더욱 강화하는 데 이바지하기 위해 노력합니다.

관련 제품

eDrive Testing: 차세대를 위한 eDrive Testing
보다 신속한! 더욱 정확한! 전기차 구동 효율 측정을 원하십니까?
Perception
Perception은 고속 데이터 수집을 위한 소트프웨어 패키지이자 측정 순서에 따른 모든 업무를 완수합니다.
1:1 문의 이곳을 클릭하셔서 요청사항을 작성해 주세요