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針對汽車三相逆變電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的測試神器


  來源: 泰克科技 時(shí)間:2024-08-14 編輯:清風(fēng)
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4系列B MSO


4系列B MSO提供最多6個(gè)模擬通道,非常適合進(jìn)行三相電力測量。該三相分析選件 (4-3PHASE) 使4系列MSO能夠設(shè)置并執(zhí)行關(guān)鍵的三相電力系統(tǒng)測量所需的計(jì)算,例如總功率、諧波失真和相位參數(shù)。該分析包非常適合設(shè)計(jì)驗(yàn)證,具有靈活的測量趨勢分析和自動報(bào)告功能。


電力轉(zhuǎn)換器通常使用脈寬調(diào)制 (PWM),這使得測量變得復(fù)雜,因?yàn)楹茈y鎖定周期。分析選件包括濾波功能,可在PWM波形上提供穩(wěn)定的測量,同時(shí)仍保留快速采樣示波器的信號細(xì)節(jié)。對直流到三相交流轉(zhuǎn)換器的支持使該套件非常適合用于電動汽車系統(tǒng)的分析。測量通過4系列MSO的直觀觸摸界面進(jìn)行控制。12位ADC(在高分辨率模式下可達(dá)16位分辨率)提供精確的測量,三相電力分析軟件有助于使測量更簡單和可重復(fù)。


汽車三相逆變電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)測試方案的應(yīng)用


汽車電機(jī)驅(qū)動開發(fā)測試過程中的一項(xiàng)常見要求是:能夠在較長的測試時(shí)間內(nèi)查看電機(jī)響應(yīng),通過記錄和擴(kuò)展采集數(shù)量以監(jiān)控不同負(fù)載條件下的DUT行為。這種動態(tài)測量有助于了解最佳設(shè)計(jì)和電壓、電流、功率、頻率等不同參數(shù)間的相關(guān)性及其基于負(fù)載條件的變化。


相量圖:下圖所示的相量圖是一個(gè)圓形圖,表示相電壓和相電流之間以及每相電壓和電流之間的幅值和相位角。理想情況下,平衡的三相矢量幅值相等,相位相差120°。


相量圖顯示了所有相電壓和電流之間的關(guān)系,可以更直觀地觀察系統(tǒng)的平衡狀態(tài)以及影響功率因數(shù)的電壓和電流(容性或感性)之間的相位偏移。


用于靜態(tài)或穩(wěn)態(tài)測試的功率分析儀通常無法滿足上述測試要求,為了解決該測試痛點(diǎn),泰克專門開發(fā)了三相逆變電機(jī)驅(qū)動分析 (4-3PHASE) 軟件套件。借助泰克4-3PHASE解決方案,工程師能夠充分 利用4系列B混合信號示波器上的高級用戶界面、六個(gè)模擬輸入通道和“高分辨率”模式(16位),設(shè)計(jì)出更高效的 三相電機(jī)驅(qū)動器系統(tǒng)。4-3PHASE套件中集成的趨勢功能可提供兩種獨(dú)特的電源質(zhì)量測量趨勢圖:


?  時(shí)間趨勢圖

?  采集趨勢圖


其中時(shí)間趨勢圖顯示的是各周期或采集波形(記錄)的測量值;而采集趨勢圖顯示的是每次采集中各記錄的測量值平均值。通過設(shè)置采集計(jì)數(shù),便可捕獲長時(shí)間數(shù)據(jù)記錄以執(zhí)行深入的分析并了解電機(jī)響應(yīng)的動態(tài)行為。


示例1:顯示當(dāng)前屏幕中感興趣的電源質(zhì)量參數(shù)隨時(shí)間變化的趨勢圖


示例2:顯示100次采集的平均功率測量的采集趨勢圖


時(shí)間趨勢圖可以清晰的展示當(dāng)前采集的全屏數(shù)據(jù)中相應(yīng)參數(shù)的變化趨勢,快速找到感興趣的工況時(shí)刻對應(yīng)的具體波形,能夠在很多場合幫助工程師來快速定位問題或者確認(rèn)設(shè)計(jì)方案的安全性。


而采集趨勢圖是持續(xù)記錄很多次的示波器波形刷新的變化情況,一個(gè)典型的應(yīng)用案例是在研發(fā)設(shè)計(jì)階段測量電機(jī)效率在不同工況下的變化,工程師可以設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)速從低轉(zhuǎn)速逐漸提升至高轉(zhuǎn)速并多次循環(huán),在這個(gè)過程中持續(xù)測量電機(jī)效率的變化趨勢。如下圖中綠色的采集趨勢圖就清晰地展現(xiàn)了在某一個(gè)轉(zhuǎn)速時(shí)電機(jī)效率固定會有一個(gè)異常的跌落,于是下一步的工作就是針對這個(gè)工況做進(jìn)一步的優(yōu)化。


相量圖:下圖所示的相量圖是一個(gè)圓形圖,表示相電壓和相電流之間以及每相電壓和電流之間的幅值和相位角。理想情況下,平衡的三相矢量幅值相等,相位相差120°。


圖:相量圖顯示了所有相電壓和電流之間的關(guān)系


相量圖顯示了所有相電壓和電流之間的關(guān)系,可以更直觀地觀察系統(tǒng)的平衡狀態(tài)以及影響功率因數(shù)的電壓和電流(容性或感性)之間的相位偏移。

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