電機(jī)瞬態(tài)測試的關(guān)鍵“同步性”

　　說到電機(jī)試驗(yàn)，大家往往想到的都是如何保證測試，會用到高的測量儀器設(shè)備、傳感器等。但隨著電機(jī)行業(yè)的發(fā)展，特別是矢量變頻控制等電機(jī)控制技術(shù)的日益成熟，測試人員需要對電機(jī)的瞬態(tài)特性進(jìn)行分析，這時(shí)候就要注意到一個(gè)新的測試要點(diǎn)——如何保證測試的同步性。

　　為什么要關(guān)注測試的同步性？

　　所謂同步性，即在電機(jī)測試中確保每個(gè)測量參數(shù)是在同一時(shí)間點(diǎn)下采集的，主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)速、位置、扭矩、電壓、電流、溫度、振動等參數(shù)的同步采集。

　　測試的同步性對結(jié)果的影響明顯在于效率測量。如果轉(zhuǎn)速n、扭矩T等機(jī)械參數(shù)和電壓U、電流I等電參數(shù)不在同一時(shí)間點(diǎn)下采集，那么根據(jù)效率計(jì)算公式計(jì)算出來的結(jié)果也是錯(cuò)誤的。

電機(jī)效率計(jì)算公式

　　另外，對于新能源汽車，變頻電機(jī)、伺服電機(jī)等需要把電機(jī)驅(qū)動器和電機(jī)進(jìn)行同步測量，分析系統(tǒng)性能的電機(jī)，測試的同步性也是分析其實(shí)時(shí)狀態(tài)下電機(jī)控制器效率與電機(jī)效率對系統(tǒng)影響的關(guān)鍵。

　　為什么過去沒有關(guān)注測試的同步性？

　　過去測試的電機(jī)，主要是以異步電機(jī)為主，測試人員只需要測量其各個(gè)恒工況下的參數(shù)，就得到其輸出性能，描繪出Tn曲線或效率曲線。即使測試過程數(shù)據(jù)的采集不是同一時(shí)間點(diǎn)下，但由于不同時(shí)間下電機(jī)的工況（轉(zhuǎn)速、扭矩等）是穩(wěn)定不變的，所以測試結(jié)果也是正確的。

電機(jī)的Tn曲線

　　但隨著電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展，越來越多的電機(jī)需要測量其在工況變化時(shí)的參數(shù)。如調(diào)速過程、負(fù)載階躍沖擊等，這些對動態(tài)變化過程的瞬態(tài)測量需要保證數(shù)據(jù)采集時(shí)的實(shí)時(shí)同步，得出的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線才有參考價(jià)值，所以業(yè)界也開始對測量的同步性關(guān)注起來。

電機(jī)的調(diào)速響應(yīng)曲線

　　如何保證測試的同步性？

　　保證測試的同步性，尤其是保證電壓、電流、轉(zhuǎn)速、扭矩這四個(gè)電機(jī)關(guān)鍵的參數(shù)采集時(shí)的同步性，一直都是業(yè)界的難題。傳統(tǒng)的方案是采用多個(gè)儀器、傳感器來采集，終走總線進(jìn)行上傳，在上位機(jī)進(jìn)行效率運(yùn)算，往往會引入ms級的時(shí)延，對于當(dāng)下動輒幾ms的電機(jī)控制變化響應(yīng)時(shí)間來說，這個(gè)時(shí)延是無法接受的。

傳統(tǒng)方案PK致遠(yuǎn)電子同步采集方案

　　針對這一問題，致遠(yuǎn)電子的MPT電機(jī)測試系統(tǒng)采用單臺采集終端方案，通過完全自主設(shè)計(jì)的新一代MDA功率分析儀，同時(shí)對電機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、角度位置進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和錄波，直接在采集終端上計(jì)算出效率，同步誤差時(shí)延低至10ns，真正意義上解決了電機(jī)瞬態(tài)測試或動態(tài)測試的同步性難題。