《HBM eDrive testing Customer presentation 2017 cn》由会员分享，可在线阅读，更多相关《HBM eDrive testing Customer presentation 2017 cn（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新一代高级功率分析仪 - 电驱动效率优化测试实时功率计算.以及.连续的原始数据采集，用以 数据回看，验证及分析2电驱动系统组件 (简化) 电源 控制器 电机 可选: 变速箱提升电驱动系统的可行方法: 改进控制器 改进电机 改进控制器同电机间匹配度 改进驱动策略 eDrive: 电驱动系统电源 (AC或电池)控制器电机 旋转轴3eDrive:电驱动系统的数据采集要求控制器输出* n-相电压, 脉宽调制* 电流* CAN控制指令* 电功率 P控制器效率电机效率电源输出* 电压* 电流* 电池温度* 输入电功率 P_in控制器电机扭矩传感器电源 (AC或电池)电驱动系统效率电机输出* 扭矩* 转速及
2、位置* 绕组温度* 机械功率 P_mech4eDrive: 电驱动测试 传统方法电压 & 电流控制器输出扭矩、转速及转角电源控制器 电机传动系扭矩传感器功率分析仪示波器温度&CAN信号数采系统Problems:1. 没有持续记录的原始数据可供验证和分析2. 不同系统之间数据同步3. 数据以不同的格式存贮在不同系统上4. 功率计只能提供计算值，且在动载荷情况下计算结果不准确5. 可扩展性差用户质疑 有时测试效率1，我们不 相信，但是没有最原始数据 做进一步分析5单一系统配置 一套系统采集所有信号 电压, 电流, 扭矩, 转速 位置, 温度, 震动，CAN. 易配置 采集的可靠性 同步采集电功率和
3、机械功率 无相移，由于不同采集系统导致 直接存贮到硬盘，连续存贮或特定工况点采集存储 所有采集数据同一格式 更快，更好的结果 半周波计算，带文档说明，算法可追踪 结果可验证 基于原始采集数据的高级计算及分析功能 加速电机效率Mapping图或效率失效图的绘制 更易系统集成 开放的数据格式 现代的软件界面 通过Ethercat总线实时传输数据到控制系统eDrive: 数据采集的更高要求6eDrive: HBM测试理念Advantages:1. 所有数据存贮在同一系统/文件/格式2. 持续存贮所有原始数据或基于工况点快照存贮原始数据以便验证和分 析3. 基于半周波实时计算功率4. 实时数据传输到控
4、制系统5. 高级分析功能，如空间矢量变换，dq0变换及气隙扭矩计算电池输出 电流钳/ 电流传感器/ 探头逆变器输出 电流钳/ 电流传感器/ 探头PC in control area光纤电源 （AC或电池）控制器电机 扭矩传感器Temperatures via satelliteCAN bus via satelliteEtherCAT电机输出 1-6个扭矩传感器7GEN DAQ 主机箱 (内置电脑或无内置电脑) 3个，7个或17个插槽孔 多至51通道用以功率测量(U&I) 支持多至6个扭矩传感器接入 连续存贮或基于定工况点实时采集存贮 1 kV高压隔离输入板卡(=3功率测量通道) 10mV至
5、1000 V电压直接测试，电流通过电流传感器或电 流钳进行测试 每通道采样率1MS/s 18 bit，功率精度0.02% 选配：5 kVrms差分探头，0.1%精度等级 插入式虚拟星型连接器 插入式高精度电阻（电流传感器） 可编程的实时DSP计算 高精度扭矩传感器（带转速测量） 0.02%精度等级选件 EtherCAT接口用以实时数据传输至控制台 温度模块, 8通道1000V高压隔离 CAN输入（支持XCP/CCP）, 4通道 128ch each 应变，震动等信号输入. eDrive: HBM测试组件8eDrive: HBM效率优化测试的整套系统9eDrive: 由来Current tran
6、sformersVoltage probesTorque flanqueGEN7tHybrid motorLoad / Brake10eDrive: 由来Traditional HBM torque know howDAQ and high voltage know how acquired with NICOLETApplication know how from University partners11eDrive 设置界面: 在单一简单的界面中完成设置12eDrive Live界面: 数值显示13eDrive LIVE界面: 数值显示，波形显示14eDrive LIVE: 输入信号，功
7、率，效率实时显示Input voltages and currentsTorque, speed, angle and mechanical powerPhase 1 RMS of voltage and current, P, SRPM and CycleCheck signal15eDrive 波形回看: 典型信号, 1分钟持续采集16eDrive 波形回看: 回看, 放大及二次放大17eDrive: 单向电压, 电流及频谱图18计算任何功率结果都需要知道信号的周期 由于噪声信号的存在，过零点检测比较困难 Perception软件利用更高级的算法进行周期检测 显示周期检测的结果用以验证eD
8、rive: 周期检测19周期检测每相的电压及电流RMS值每相的瞬时功率值每相的有功功率及总的有功 功率机械功率电机效率eDrive:功率效率计算算法20eDrive:一些计算结果的波形实时显示显示或回看从上到下: 机械功率, 电功率 (P,S), 电机效率21eDrive：开发公式库进行实时计算用户可根据自己特殊实验要求自定义公式所有用户自定义公式都是实时进行计算 计算结果可以波形，表头等形式实时显示并完成存贮因此客户可使用这套系统完成复测的功率测试，如：Standard formulas for 3ph real powerUser entered formulas for 5ph real
9、 power6ph machineHybrid drive trainMulti level inverterExample formulas:3 currents from CT s (via MCTS and HBR)3 voltages (via star adapter)2 x M / 2 x n from Txx level converter3 currents from CT s (via MCTS and HBR)3 voltages (via star adapter)Motor 1Motor 23 currents from CT s (via MCTS and HBR)3
10、 voltages (via star adapter)2 x M / 2 x n from Txx level converter3 currents from CT s (via MCTS and HBR)3 voltages (via star adapter)Motor 3Motor 4GEN7tA DIG I/OGEN7tA DIG I/OGN610BGEN DAQ eDrive System with EtherCATWindows PC with Perception SoftwareAuSy with EtherCATEthernetElectrical four wheel
11、drive tested with a single eDrive systemElectrical four wheel drive tested with a single eDrive system24eDrive：效率Mapping图绘制每个工况点进行触发采集，计算结果 及原始数据基于每个工况点进行存贮如: 160个设定工况点 16个转速工况 10 个扭矩工况每个工况点: 采集1s , 停顿100ms, 5分钟即可完成全部测试最后:效率MAP图可 直接实时绘制完成或导 出表格到MATLAB进行 绘制在测试过程中,所有 P, P_mech, M, n, 计算结果实时写入表格 （XML格式
12、）几分钟内即可完成从测试到效率MAP的绘制25eDrive：Loss mappings and MTPA trajectoriesf(x)Raw data fiile with 300 set points in PerceptionMotor maps for iron and copper losses and MTPA trajectories, results shown in MATLABUser formulas in Perception2526eDrive：效率Mapping图及高级Mapping图白皮书https:/ the electrical signals, mecha
13、nical angle, the pole pairs and the offset between electrical and mechanicl cycle, the GEN DAQ can compute i_d and i_q (and zero system) in real time Mean vales of i_d and i_q can be sent back to the AuSy via EtherCAT (and compared to inverter internal i_d and i_q currents) and shown live to users A
14、uSy can then on the fly“ adapt the inverter parameters to optimize control (maximize i_q, minimize i_d)dSpace based test rig using i_d as closed loop control parameter228eDrive analysis: 空间矢量变换(Clarke变换)From the known phase currents i1, i2, i3the space vectors iand iare calculated. Space vectors rep
15、resent the three entities (a,b,c) of a 3 phase system using two linear independent entities (,). Thus motor models are simplified and control algorhitms can be drafted more easily. The resulting iand imight be displayed as xy-plot to show system unbalance.eDrive: Airgap torque estimation (EoL testing)From the currents and with some formulas, you can compute the torque in the airgap of the machine. Thus you can estimate (1-3% accurate) the torque generated without measuring itApplications:EoL test rigs for cheap machines Torque estimation might be
