Medição de torque em veículos elétricos

A mudança gradual nos conceitos de mobilidade, do motor de combustão para o motor elétrico teve impactos na tecnologia de medição em bancada de teste que se tornará mais pronunciada no futuro próximo. Comparados aos motores de combustão clássicos, os sistemas de acionamento elétrico têm uma densidade de potência significativamente maior devido às suas dimensões menores e peso menor. A perda de calor de motores elétricos foi reduzida a apenas 10%, enquanto mais de 90% da energia elétrica é convertida em energia mecânica. Além disso, os acionamentos elétricos em veículos operam a velocidades rotacionais consideravelmente mais altas, fato que, ao mesmo tempo, torna os bancos de testes de mobilidade elétrica um desafio para a tecnologia de medição de torque.

Velocidades rotacionais mais elevadas e múltiplas interfaces

O transdutor de torque T11 da HBM estabeleceu novos padrões em termos da velocidade nominal de rotação em 2004. O T11 foi considerado por muito tempo o padrão no automobilismo, e pode atingir uma velocidade de rotação de até 30.000 rpm devido a sua pequena massa de rotor e baixo momento de inércia de massa. O sensor foi desenvolvido continuamente e foi substituído pela série T40 em 2016.

Juntamente com uma velocidade rotacional nominal aumentada de até 45.000 rpm, a geração de transdutor mais recente possui interfaces EtherCAT e PROFINET; é, portanto, ideal para aplicações dinâmicas e facilita consideravelmente a integração de medições de torque e velocidade rotacional em sistemas de automação e controle mais sofisticados. & nbsp;

Além de sua velocidade rotacional aumentada, o comportamento dinâmico dos acionamentos elétricos impõe altos requisitos aos futuros conceitos de bancada de testes de e-mobilidade. Consequentemente, a redução adicional de momentos de massa de inércia e peso ficou no topo da lista de objetivos de desenvolvimento. No entanto, a otimização dos sistemas de powertrain elétricos coloca mais demandas nos sistemas de medição. Em vista de uma eficiência de conversão de energia de mais de 90% e em contraste com a situação dos motores de combustão, requisitos muito altos devem ser colocados na precisão do equipamento de medição para permitir a implementação de diferenças nas características entre as respectivas variantes.

Novos desafios: precisão e faixas de medição livremente selecionáveis

O transdutor de torque de precisão T12HP está disponível para realizar tais tarefas de otimização. Com uma velocidade máxima permitida especificada de até 22.000 rpm, esta série está disponível com uma classe de precisão de 0,02. A alta precisão básica deste transdutor permite uma função FlexRange™ em toda a faixa de medição de até 10 kNm. Portanto, os usuários não precisam alternar entre as faixas de medição definidas, mas podem observar atentamente os intervalos de medição livremente selecionáveis.

Uma consciência ambiental global crescente e a tendência para o aumento da sustentabilidade terão impacto sobre o desenvolvimento da mobilidade elétrica. Os sensores de torque baseados em strain gauge continuarão a desempenhar um papel importante no futuro e serão parte integrante do processo de otimização dos componentes de máquinas e veículos.

Parte de um conceito holístico de medição

Este processo de otimização visa adquirir e analisar não apenas a grandeza de torque, mas também muitas outras grandezas mecânicas e elétricas no desenvolvimento de trens de acionamento eletrificado. É exatamente neste ponto que entra o sistema eDrive da HBM para testes de inversores elétricos e máquinas: ele adquire sinais físicos (por exemplo, torque), sinais elétricos (corrente e tensão) e sinais digitais de barramento (CAN) simultaneamente, permitindo que os dados sejam calculados e analisados em tempo real. O sistema eDrive fornece a você um sistema holístico de uma única fonte para permitir que você analise o trem de força e suas perdas com a mais alta precisão.

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