Sürdürülebilir ve verimli teknolojiye yönelim arttıkça, elektrik motoru verimliliğinin nüanslarını anlamak çok önemli hale geliyor. Dewesoft’un Motor Analizi yazılım modülü, mühendislerin bir motorun elektrik gücünü ve mekanik gücünü ve özelliklerini uyumlu bir şekilde görselleştirmelerini sağlayarak ön plana çıkmaktadır. Bu entegre yaklaşım, DewesoftX güç modülü ile birleştirildiğinde, elektriksel güç parametrelerinin hesaplanma ve kullanılma biçiminde devrim yaratmaktadır.
Bu makalede, edinilecek bilgiler:
- Elektrik motoru verimliliğinin nasıl hesaplanacağını
- Verimlilik analizinin nasıl yapıldığını
- Elektromotorları test etmenin temel unsurları
Motor Analysis ve DewesoftX Power modülleri elektriksel verileri mekanik tork ve rotasyon ölçümleriyle birleştirir. Bu entegrasyon, genellikle senkronize olmayan ve birbirinden kopuk verilerle sonuçlanan ayrı güç analizörleri ve DAQ cihazlarının kullanılmasının tam aksine sorunsuzdur. Dewesoft’un çözümü senkronize ve entegre veriler sunarak, özelleştirilebilir 2D/3D verimlilik haritalaması yoluyla motor verimliliklerinin ve kayıplarının kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlar.
Motor verimliliği yazılımına çeşitli 2D/3D verimlilik haritaları dahildir.
Elektrik Motoru Analizinin Önemi
Elektrik motoru analizi, özellikle hibrit araçlar ve elektrikli otomobiller için günümüz dünyasında vazgeçilmezdir. Motor Analizi modülü, Clarke ve Park dönüşümlerini kullanarak üç fazlı gücün zaman alanı bileşenlerini ortogonal sabit çerçevelere (αβ) dönüştürür. Bu dönüşümler AC gerilim ve akımı DC’ye dönüştürerek verimlilik hesaplamalarını basitleştirir ve daha net bir faz değerlendirmesi ve mekanik rotasyon denetimi sunar.
Clarke dönüşümü, zaman alanı ABC çerçevesini çift bileşenli αβ sabit çerçevesine dönüştürürken, Park dönüşümü αβ çerçevesini dq referans çerçevesine dönüştürür. Bu kombinasyon, özellikle rejeneratif frenleme ve yakıt ekonomisini optimize etmeyi içeren uygulamalarda elektrik motoru verimliliğini analiz etmek için hayati öneme sahiptir.
Birlikte kullanıldıklarında, AC gerilimini ve akımını etkin bir şekilde DC’ye dönüştürerek verimlilik hesaplamalarını basitleştirirler. Ayrıca fazı (Clarke) değerlendirmek ve mekanik dönüşle (Park) ilgili voltaj ve akımı incelemek için daha iyi bir yoldur.
DewesoftX Motor Verimliliği ve Güç Analizi yazılımından örnek ekran görüntüsü.
Kolaylaştırılmış Sistem Kurulumu
Motor Analizi modülü hızlı ve sezgisel bir kuruluma sahiptir. Mühendisler istenen ölçümleri ve çıktıları seçer, gerisini yazılım halleder. Sistemin kullanıcı dostu arayüzü, ölçümler sırasında tüm verilerin görünür olmasını ve daha sonra tekrar oynatılabilmesini sağlar. Grafik kaydedici grafikleri imleçler aracılığıyla yakınlaştırılabilir/uzaklaştırılabilir ve mühendislerin verileri hem zaman hem de genlik eksenlerinde herhangi bir çözünürlükte görüntülemesine olanak tanır. Bu işlevsellik, derinlemesine analiz için çok önemlidir ve Dewesoft’un çözümünü hibrit araçlarda ve elektrikli otomobillerde verimliliği artırmak için ideal hale getirir.
Clarke/Park dönüşümlerinin temel ayarları statik bir motor çalışma noktasında gösterilir. Frekans dönüştürücünün verimliliği, motor ve batarya gücüne göre hesaplanır. Mekanik açıyı ve hızı belirlemek için bir resolver sensörü kullanılır.
Elektromotor testi için SIRIUS DAQ cihazının basitleştirilmiş kurulumu.
Motor verimlilik modülünün içindeki sistem kurulumu hızlı ve kolaydır. Mühendisler sadece istenen ölçümler ve çıktılar için kutuları seçerler ve gerisini yazılım halleder.
DewesoftX Güç ve Motor Analizi modülü kurulum ekranı.
Tüm veriler ölçüm sırasında görülebilir ve daha sonra tekrar oynatılabilir. Grafik kaydedici grafikleri, verileri hem zaman hem de genlik eksenlerinde herhangi bir çözünürlükte görüntülemek için imleçler aracılığıyla yakınlaştırılabilir/uzaklaştırılabilir. Tüm grafik widget türleri ölçüm öncesinde, sırasında ve sonrasında serbestçe yapılandırılabilir.
Hassas Ölçümler İçin Gelişmiş Sinyal Koşullandırma
Doğru sinyal koşullandırma, elektrik motoru verimlilik formülü testinde kritik öneme sahiptir. Dewesoft, yüksek bant genişliği, doğru ve izole sinyal koşullandırma seçenekleri sunar. Bunlar arasında yüksek voltaj ve akım sinyalleri için amplifikatörler ve gerinim ölçerler, ivmeölçerler, termokupllar ve RTD sıcaklık sensörleri gibi çok çeşitli sensörlerle uyumluluk bulunmaktadır. Bu esneklik, çeşitli endüstrilerdeki veri toplama (DAQ) gibi uygulamalar için gereklidir.
Sistemin uyumluluğu tüm ana sayaç türlerine, enkoderlere, RPM sensörlerine, tork sensörlerine ve daha fazlasına kadar uzanır. AC/DC kelepçelerden fluxgate sensörlerine kadar her akım sensörünü kullanabilir ve kapsamlı veri toplama sağlar. Ayrıca, CAN BUS, CAN FD, IMU ve GNSS verilerinin yanı sıra yüksek ve düşük hızlı video kameralar gibi diğer sensörleri ve arayüzleri bağlama yeteneği, sistemin çok yönlülüğünü artırır.
Elektrik Gücü Ve Mekanik Motor Analizinin Birleştirilmesi
Elektrik gücü ve mekanik motor analizinin birleştirilmesi çok sayıda avantaj sunar. Operatörler bir motorun verimlilik haritasını anlayarak optimum performans ve uzun ömürlülük sağlayabilirler. Bu entegrasyon, motor çalışmasının dört çeyrekte de gözlemlenmesine, motor ve üretim modlarında ve hem ileri hem de geri yönlerde performansın ölçülmesine olanak tanır. Bu özellik, hibrit araçlar ve elektrikli arabalar gibi daha yüksek verimlilik arayan uygulamalar için çok önemlidir.
Tork dalgalanması gibi parametrelerin analiz edilmesi potansiyel mekanik sorunları ortaya çıkararak zamanında bakım yapılmasını ve arızaların önlenmesini sağlayabilir. Anomalilerin erken tespiti güvenliği artırır ve tehlikeli çalışma koşullarını önler. Ayrıntılı performans analizi, mühendislerin daha iyi çalışma için kontrol algoritmalarını uyarlamalarına ve uygulamalarına en uygun olanı seçmek için farklı motor tasarımları arasında performans karşılaştırması yapmalarına yardımcı olur.
Güç ve motor analiz modülü ile DewesoftX’ten ölçüm ekranına verilerin yorumlanmasını kolaylaştırmak için herhangi bir ekrana serbestçe görüntü ve metin eklenebilir.
DC inverter verimlilik rampa testinin sonuçlarını gösteren DewesoftX ekranı.
Motor Analiz Sisteminin Temel Özellikleri
Motor Analiz sistemi, işlevselliğini artıran birkaç temel yetenekle donatılmıştır:
- Clarke ve Park dönüşümleri: Bu matematiksel dönüşümler AC gerilim ve akımı DC’ye dönüştürerek verimlilik hesaplamalarını basitleştirir. Bu, şafttaki mekanik sensörlerden hesaplanan motorun gerçek zamanlı güç çıkışını değerlendirmek için gereklidir.
- Herhangi bir counter/takometre/kodlayıcı sensörü ile uyumluluk: Entegre counter matematik modülü, motorun performansının farklı çalışma koşullarında izlenmesini ve maksimum verimlilik bölgelerinin belirlenmesini sağlar.
- Her türlü sinyal ve sensörle çalışabilme: Sistem yüksek gerilim ve akım girişlerinin yanı sıra gerilim, basınç, tork, sıcaklık, yer değiştirme ve daha fazlası için amplifikatörleri de kullanabilir.
- Dijital girişler ve veri yolu verileri: Analog kaynakları, dijital çıkışları ve çeşitli arayüzlerden gelen veri yolu verilerini destekleyerek senkronize veri toplama sağlar.
- Verimlilik haritalaması: Mühendisler, bir motorun farklı çalışma koşullarındaki performansını görselleştirerek enerji tasarrufu ve uzun kullanım ömrü için en uygun noktaları belirleyebilir.
- Çok fazlı analiz: Sistem, motorları tek fazlı, iki fazlı, üç fazlı ve daha fazlasında analiz edebilir, kapsamlı değerlendirme ve uyumlu çalışma sağlar.
- Yüksek örnekleme hızı: Verilerin hızlı aralıklarla yakalanması, motor davranışı hakkında yüksek çözünürlüklü bilgiler sağlayarak geçici olayların ve anormalliklerin tespit edilmesine yardımcı olur.
- İnvertör testi: İnvertörlerin performansını ve verimliliğini değerlendirmek, elektrik motoru verimlilik eğrisini optimize ederken temiz ve istikrarlı bir güç kaynağı sağlar.
- Güçlü rapor oluşturma: DewesoftX yazılımı, kayıttan hemen sonra son derece grafiksel raporların oluşturulmasını sağlayarak verilerin kolay yorumlanmasını kolaylaştırır.
DewesoftX yazılımı tarafından oluşturulan grafik raporu.
Motor Verimliliği Testi İçin İdeal DAQ Donanımı
En yüksek bant genişliği için Dewesoft’un SIRIUS XHS DAQ cihazı idealdir. Bu küçük, sağlam modül, kanal başına 15 MS / s’ye kadar örnekleme yapan 16 bit SAR ADC’ler sağlar. Yüksek dinamik aralık gerektiren uygulamalar için, kanal başına 2 MS/s’ye kadar 24 bit delta-sigma performansına sahip 24 bit ADC olarak yapılandırılabilir. SIRIUS XHS modülü USB 3.0 üzerinden yazılımı çalıştıran herhangi bir Windows bilgisayara bağlanarak çeşitli test senaryoları için çok yönlü bir araç haline gelir.
SIRIUS XHS yüksek hızlı/yüksek bant genişlikli DAQ cihazı.
Daha az zorlu uygulamalar için SIRIUS DualCore® cihazları 200 kS/s örnekleme, 24 bit çözünürlük ve 150 dB’nin üzerinde dinamik aralık sunar. Bu cihazlar endüstriyel ve tüketici elektroniği uygulamaları için uygundur ve güvenilir ve doğru veri toplama sağlar.
SIRIUS DualCore yüksek dinamik aralıklı DAQ cihazı.
İçten Yanmalı Motorların Test Edilmesi
Günümüzde elektrik motorlarına odaklanılmasına rağmen, hibrit araçların da bir içten yanmalı motor içerdiğini unutmamalıyız. DewesoftX yazılımı için yanma analizörü eklentisi benzin, etanol, dizel, hidrojen ve diğer motor türlerini test eder. Bu sistem Ar-Ge, motor optimizasyonu ve ateşleme sistemlerinin, egzoz sistemlerinin ve valf kontrol donanımının test edilmesi için kullanılır.
Aynı SIRIUS veri toplama (DAQ) donanımı, motordaki basınç ve diğer sensörlere bağlanmak için kullanılabilir. Her SIRIUS modülü tüm ana sensörler için sekiz analog giriş sağlar: şarj, IEPE, voltaj, gerinim, tork, sıcaklık ve daha fazlası. Buna ek olarak, araç içi (örn. 60-2 dişli), enkoder, CDM+Trg, vb. gibi herhangi bir standart RPM sensörü. Doğrudan ve senkronize yüksek hızlı CAN veri toplama için tamamen senkronize bir CAN veya CAN FD portu mevcuttur. DewesoftX yazılımı, kolay kanal yapılandırması için OBDII, J1939 ve CAN DBC dosyaları için ek destek sunar.
DewesoftX yanma analizörü eklentisinden ölçüm ekranı.
Dewesoft yanma analizörleri analiz sonuçlarını AK protokolü üzerinden test yataklarına veya CAN üzerinden ETAS INCA ve benzeri sistemlere gönderir.
Motor Verimliliği Testinin Ötesinde Uygulamalar
Gelişmiş motor analizi, elektrik motoru verimlilik testinin ötesine geçer. Endüstriyel makineler, havacılık, denizcilik, araştırma ve cihazlar dahil olmak üzere çok sayıda alanda çok önemlidir. Verimliliği optimize etmek bu uygulamalarda ortak bir hedeftir.
İşte bazı ek kullanım alanları:
- İdeal çalışma parametrelerinin belirlenmesi: Performansı ve verimliliği artırmak için motor çalışması için en uygun koşulların oluşturulması.
- Motor performansının zaman içinde test edilmesi: Eğilimleri ve potansiyel sorunları belirlemek için uzun vadeli performansın izlenmesi ve analiz edilmesi.
- Arıza tespiti ve tahmini: Arızaları önlemek ve arıza süresini en aza indirmek için arızaların erken tespiti.
- Elektriksel ve mekanik hizalama: Elektrikli ve mekanik bileşenlerin uyumlu bir şekilde çalışmasını sağlamak.
- İnvertör kurulumu ve ince ayarı: Motor performansını ve verimliliğini artırmak için invertör ayarlarını optimize etme.
- Tork dalgalanma analizi: Mekanik sorunları önlemek ve çalışmayı iyileştirmek için tork dalgalanmasını tespit etme ve ele alma.
- Kontrol algoritmalarının iyileştirilmesi: Motor kontrolünü ve verimliliğini optimize etmek için algoritmaları uyarlama.
- Dört çeyrek çalışma görselleştirme: Kapsamlı değerlendirme için tüm çalışma modlarında motor performansını analiz etme.
- İnvertör kontrolünün kurulumu ve optimizasyonu: Verimliliği ve performansı en üst düzeye çıkarmak için invertörlere ince ayar yapma.
Sonuç
Elektrikli ve hibrit araç teknolojisindeki hızlı gelişmeler, daha hızlı ve daha doğru motor analizi gerektirmektedir. Dewesoft’un Motor Analiz yazılımı, DewesoftX Power modülü ile birlikte, motor performansını ve verimliliğini optimize etmek isteyen mühendisler için ideal bir çözüm sunar.
Bu entegre yaklaşım, kapsamlı veri toplama ve analizi sağlayarak elektrik motorlarının ve güç elektroniğinin geliştirilmesini ve iyileştirilmesini sağlar.
İster hibrit araçlarda, ister endüstriyel makinelerde veya tüketici elektroniğinde olsun, verimliliği ölçme ve iyileştirme yeteneği çok önemlidir. Dewesoft’un araçları mühendislerin daha yüksek verimlilik elde etmelerini, yakıt tüketimini azaltmalarını ve uygulamalarının karbon ayak izini en aza indirmelerini sağlar. Verimlilik ve kayıp haritalama, rejeneratif frenleme analizi ve ayrıntılı raporlama yetenekleri gibi özelliklerle Dewesoft, mühendislerin motor verimliliği testinde yenilik ve sürdürülebilirliği teşvik etmek için ihtiyaç duydukları araçlara sahip olmalarını sağlar.