imx Motorprüfungen
vollautomatisierter Standard
für die Prüfung von Elektromotoren
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Unsere Prüfarten generieren die Einblicke, die Sie als Entwickler und Qualitätssicherer zur Beurteilung von E-Motoren benötigen. Sie sind die Basis für fundierte und tiefe Erkenntnisse zum Prüfling und erlauben Aussagen zur Qualität und den Motor-Parametern.
Unsere ca. 15 verschiedene Standardprüfarten sind modular aufgebaut und können auch zu späteren Zeitpunkten in einen Prüfstand integriert werden. Zudem werden sie stetig gepflegt und weiterentwickelt (Informationen zum November-Update 2023 finden Sie hier).
Die imx Standardprüfarten für E-Motorprüfungen bestehen grundlegend aus einem automatisierten Prüfablauf und einer zugehörigen Messdatenauswertung.
Während eines Prüfablaufs werden beispielsweise verschiedene Lastprofile oder Lastpunkte eines E-Motors angefahren. Dabei sind die zu erreichenden Drehzahlen, Drehmomente etc. parametrierbar, sodass mit einem Prüfablauf Elektromotoren mit verschiedenen Spannungsebenen und Drehzahl- / Drehmomentbereichen geprüft werden können. Die Parametrierung erfolgt über den Konfigurator unserer Prüfstandssoftware imx OMEGA. Die Rohdaten werden während der Prüfung aufgezeichnet und anschließend automatisiert ausgewertet.
Auch die Auswertung kann parametriert werden, so können beispielsweise verschiedene PDF-Vorlagen erstellt und ausgewählt und Lastpunkte von besonderem Interesse definiert und ausgewertet werden. Die Auswertung kann sowohl automatisiert im Anschluss an einen Prüfablauf oder manuell in einem separaten Programm ausgeführt werden. Die Ergebnisse werden in einem PDF-Report festgehalten oder können optional in einer Datenbank oder in alternativen Datenformaten gespeichert werden.
Zur besseren Übersicht können die Prüfarten in die folgenden Kategorien unterteilt werden.
Lastlose Prüfarten
Dies sind Prüfarten, die ohne eine Belastungseinheit durchgeführt werden.Passive Prüfarten
Dies sind Prüfarten, bei denen der Prüfling nicht bestromt wird.
Aktive Prüfarten
Dies sind Prüfarten, bei der der Prüfling bestromt wird.
Kundenspezifische Prüfarten
Neben den oben beschriebenen Prüfarten gibt es eine Vielzahl von Prüfarten, die kundenspezifisch definiert sind und die Besonderheiten des Einsatzbereichs des Prüflings widerspiegeln.
Lastlose Prüfarten
Die Prüfarten, die ohne eine Belastungseinheit durchgeführt werden können, werden als lastlose Prüfarten bezeichnet.
Bereits seit den 90er Jahren befasst sich imx mit dem lastlosen Vermessen von E-Motoren. Mittleiweile vor allem im Bereich der End-of-Line (EoL) Prüfungen unentbehrlich, findet die Parameter Identifikation (PI), also die lastlose Bestimmung aller wesentlichen Motorparameter, mehr und mehr Zugang im Bereich der Entwicklung.
Der Vorteil: die lastlosen Verfahren benötigen meist wenige Sekunden zur vollständigen Vermessung von Motoren. Motorerwärmung/Kühlung, teure Lastmaschinen/Laststränge sowie Drehmoment-Sensorik entfallen.
Zu den lastlosen Prüfarten zählen:
imx Parameter Identifikation (PI) EC
Die imx Parameter Identifikation EC ist ein schlüsselfertiges modellgestütztes Verfahren, das die beschreibenden Parameter eines permanent erregten elektronisch kommutierten Elektromotors bestimmt.
Beschreibung des Prüfablaufs
Je nach Ausführung der Prüfmechanik wird der Prüfling in dem Prüfnest platziert und kontaktiert. Nach dem Schließen der Sicherheitseinrichtungen wird der Motor bestromt oder abgebremst, so dass eine dynamische Änderung der Drehzahl vorliegt. Während des Vorgangs der Bestromung werden die Grenzwerte des Prüflings überwacht, so dass es zu keiner Überlastung des Prüflings kommt. Nach Abschluss der Prüfung werden die primär beschreibenden Parameter des Prüflings sowie die abgeleiteten Parameter berechnet. Danach wird der Prüfling freigegeben, so dass eine Entnahme oder ein Ausschleusen des Prüflings möglich ist.
Primäre Ergebnisse der Prüfart
- Strangwiderstand
- Elektrische Erregung
- Induktivitäten
- Gleitreibung
- Haftreibung
- Massenträgheit
Beispielhafte abgeleitete Ergebnisse der Prüfart
- Leerlaufdrehzahl
- Leerlaufstrom
- Anlaufstrom
- Anlaufmoment
- Elektrische Zeitkonstante
- Mechanische Zeitkonstante
- Drehzahlkonstante
- Drehmomentkonstante
Flusstabelle EC dynamisch
Die dynamische Flusstabellenmessung ermittelt den magnetischen Fluss in d- und q-Richtung in Abhängigkeit vom eingeprägten Gesamtstrom. Hierzu wird der Prüfling dynamisch belastet und die sich ergebenden Belastungspunkte vermessen. Daneben werden die ohmschen Verluste, sowie die Reib- und Eisenverluste des Prüflings erfasst.
Beschreibung des Prüfablaufs
Für die dynamische Flusstabellenmessung wird der Prüfling mit dem Umrichter verbunden. Zu Beginn der Prüfung werden in einer DC-Bestromung die Wicklungswiderstände des Prüflings bestimmt. Anschließend wird der Prüfling auf die Prüfdrehzahl beschleunigt und dann durch verschiedenen Stromvorgaben in d- und q- Richtung dynamisch beschleunigt und abgebremst. Für jeden einzelnen Stromschritt wird zusätzlich der Stromwinkel schrittweise variiert.
Am Ende der Prüfung wird in einer Abwärtsrampe erneut das Reibmoment vermessen und in einer DC-Bestromung die Wicklungswiderstände bestimmt. Mit Hilfe dieser Messdaten wird sowohl der Einfluss des Trägheitsmoments in den Drehzahlrampen kompensiert, als auch die Erwärmung der Wicklungen während der Prüfung erfasst.
Beispielhafte abgeleitete Ergebnisse der Prüfart
- Magnetischer Fluss in d-Richtung in Abhängigkeit von d- und q-Strom
- Magnetischer Fluss in q-Richtung in Abhängigkeit von d- und q-Strom
- Inneres elektrisches Drehmoment
- Maximales Drehmoment für die gegebenen Strom- und Spannungsgrenzen in Abhängigkeit von der Drehzahl
- d-Strom in Abhängigkeit von der Drehzahl, um die optimale Drehmomentkennlinie zu erzeugen
- q-Strom in Abhängigkeit von der Drehzahl, um die optimale Drehmomentkennlinie zu erzeugen
- d-Strom in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment für den minimalen Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- q-Strom in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment für den minimalen Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Gesamtstrom in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Elektrisch aufgenommene Leistung in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Mechanisch abgegebene Leistung in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Wirkungsgrad in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Ohmsche Verluste in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Reibverluste in Abhängigkeit von Drehzahl und Drehmoment
- Gesamtverluste in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
imx Parameter Identifikation (PI) DC
Die imx Parameter Identifikation DC ist ein schlüsselfertiges modellgestütztes Verfahren, das die beschreibenden Parameter eines bürstenbehafteten permanent erregten DC-Elektromotors bestimmt.
Beschreibung des Prüfablaufs
Je nach Ausführung der Prüfmechanik wird der Prüfling in dem Prüfnest platziert und kontaktiert. Nach dem Schließen der Sicherheitseinrichtungen wird der Motor bestromt oder abgebremst, so dass eine dynamische Änderung der Drehzahl vorliegt. Während des Vorgangs der Bestromung werden die Grenzwerte des Prüflings überwacht, so dass es zu keiner Überlastung des Prüflings kommt. Nach Abschluss der Prüfung werden die primär beschreibenden Parameter des Prüflings sowie die abgeleiteten Parameter berechnet. Danach wird der Prüfling freigegeben, so dass eine Entnahme oder ein Ausschleusen des Prüflings möglich ist.
Primäre Ergebnisse der Prüfart
- Anschlusswiderstand
- Generatorkonstante
- Induktivität
- Gleitreibung
- Haftreibung
- Massenträgheit
Beispielhafte abgeleitete Ergebnisse der Prüfart
- Leerlaufdrehzahl
- Leerlaufstrom
- Anlaufstrom
- Anlaufmoment
- Elektrische Zeitkonstante
- Mechanische Zeitkonstante
- Drehzahlkonstante
- Drehmomentkonstante
Passive Prüfarten
Generatorspannung
Permanenterregte Motoren, die von außen angetrieben werden, induzieren eine Spannung, die an den Anschlussleitungen der Maschine gemessen werden kann. Die induzierte Spannung ist dabei proportional zur Drehzahl und zur Erregung. Der Prüfling wird während der Prüfung nicht angesteuert.
Der Verlauf der induzierten Spannung gibt Auskunft über die Wicklungen und die Ausprägung der Erregung über dem Umfang. Die Messung der induzierten Spannung stellt eine einfache Methode zur Diagnose des elektromagnetischen Aufbaus des Prüflings dar.
Beschreibung des Prüfablaufs
Der Prüfling wird an die Lastmaschine des Prüfstands über eine Kupplung angekoppelt. Nach dem Start der Prüfung schleppt die Lastmaschine den Prüfling über eine vorgegebene Zeit auf eine Zieldrehzahl. Diese Zieldrehzahl hält die Lastmaschine für die Dauer der Messdatenaufnahme konstant. Im Anschluss an den Konstantlauf wird der Prüfling nochmals mit einer parametrierbaren Rampe auf einen Drehzahlpunkt beschleunigt und abschließend wieder zum Stillstand gebracht.
Ergebnisse der Prüfart
- induzierte Motorspannungen über dem Drehwinkel
- Ordnungsspektrum der Motorspannungen
- Klirrfaktor der Motorspannungen
- Verlauf der induzierten Spannung über der Drehzahl
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Rastmoment
Rastmomente werden bei Elektromotoren durch den internen Aufbau des Motors erzeugt. Sie treten beim Durchdrehen des Motors auf und können bei einer langsamen Drehzahl gemessen werden. Der Prüfling wird dabei während der Prüfung nicht angesteuert. Der Verlauf des gemessenen Moments gibt Auskunft über den internen Aufbau des Prüflings. Die Messung des Moments stellt eine einfache Methode zur Diagnose des elektromagnetischen Aufbaus des Prüflings dar.
Beschreibung des Prüfablaufs
Der Prüfling wird an die Lastmaschine des Prüfstands über eine Kupplung angekoppelt. Nach dem Start der Prüfung schleppt die Lastmaschine den Prüfling über eine vorgegebene Zeit auf eine Zieldrehzahl. Diese Zieldrehzahl hält die Lastmaschine für die Dauer der Messdatenaufnahme konstant. Nach Abschluss der Messdatenaufnahme bremst die Lastmaschine den Prüfling bis zum Stillstand ab.
Ergebnisse der Prüfart
- Zeitverlauf des gemessenen Moments
- Darstellung des Moments über dem Drehwinkel
- Ordnungsspektrum des gemessenen Moments
- mittleres Reibmoment über einer Umdrehung
- Spitze-Spitze-Wert des Rastmomentes
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Schleppmoment
Die Schleppmomentprüfung ermittelt das Verlustmoment eines passiv geschleppten Prüflings in Abhängigkeit von der Drehzahl. Hierbei wird stets das mittlere Moment über einer mechanischen Umdrehung betrachtet. Die Momentenschwankung innerhalb einer Umdrehung kann durch eine Rastmomentprüfung ermittelt werden. Das Schleppmoment wird in der Regel hauptsächlich durch die Lagerreibung bestimmt. Aber auch andere Verlustmomente, wie z.B. Wirbelstrommomente bei einem permanent erregten Motor oder die Luftreibung eines fest angeschlossenen Lüfterrades gehen mit in das Messergebnis ein. Außerdem kann mit der Schleppmomentprüfung das Massenträgheitsmoment des Prüflings (plus Kupplung und Messseite der Messwelle) ermittelt werden.
Beschreibung des Prüfablaufs
Für die Messung des Schleppmoments wird der elektrisch nicht kontaktierte Prüfling von der Lastmaschine mit der vorgegebenen Steigung auf eine definierte Drehzahl geschleppt und anschließend wieder mit der gleichen Steigung zum Stillstand gebracht. Die Prüfung erfolgt nacheinander sowohl in positiver als auch in negativer Drehrichtung.
Ergebnisse der Prüfart
- Zeitverlauf des Schleppmoments
- Zeitverlauf der Drehzahl
- Schleppmoment über der Drehzahl
- Tabelle von einzelnen Arbeitspunkten
- Haftreibung
- Gleitreibung
- Massenträgheitsmoment
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Encoderprüfung
Die Encoderprüfung dient dazu die Qualität des Prüflingsencoders zu beurteilen. Dazu wird das vom Prüflingsencoder ausgegebene Winkelsignal mit dem eines Referenzgebers verglichen. Außerdem wird das Winkelsignal des Prüflingsencoders im Verhältnis zu der Generatorspannung des Motors dargestellt.
Beschreibung des Prüfablaufs
Der kontaktierte Prüfling wird durch die Lastmaschine auf eine konstante Drehzahl geschleppt, siehe Abbildung. Ist die Solldrehzahl erreicht, werden sowohl die Klemmenspannungen des Prüflings als auch das Winkelsignal des Encoders und das Referenzgebersignal während der Prüfzeit aufgezeichnet.
Ergebnisse der Prüfart
- Fehler des Encoderwinkels zum Referenzwinkel über dem Referenzwinkel
- Encoderwinkel über dem Referenzwinkel
- Generatorische Klemmenspannungen des Prüflings über dem Referenzwinkel
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Aktive Prüfarten
Prüfarten, bei denen der Prüfling bestromt und mit einer Lastmaschine verbunden wird, werden als aktive Prüfarten bezeichnet.
Kennlinie EC dynamisch drehzahlgeregelt
Die Kennlinienprüfung dient dazu, das mittlere Verhalten des bestromten Motors über einer Umdrehung in Abhängigkeit von der Drehzahl zu ermitteln. Damit kann der Motor in seiner Eigenschaft als Wandler von elektrischer zu mechanischer Energie charakterisiert werden. Zu diesem Zweck werden Ströme, Spannungen und Drehmoment in Abhängigkeit von der Drehzahl erfasst und daraus die elektrisch aufgenommene Leistung, die mechanisch abgegebene Leistung, sowie der Wirkungsgrad bestimmt. Die ermittelten Kennlinienverläufe sind von der Ansteuerung des Motors, insbesondere von der Vorgabe an die d- und q-Ströme über der Drehzahl abhängig. Mit der Kennlinienprüfung kann die mit einer bestimmten Regelstrategie erreichbare Leistungsfähigkeit bestimmt werden, um einen Ausgangspunkt für weitere Optimierungen zu liefern.
Die dynamische Kennlinienprüfung vermisst in kurzer Zeit den gesamten Drehzahlbereich eines Prüflings. Hierdurch wird die Erwärmung des Motors minimiert. Soll im thermisch eingeschwungenen Zustand gemessen werden oder reicht die Regelgeschwindigkeit des Prüflingsstromreglers nicht aus, ist eine statische Kennlinienprüfung die bessere Wahl.
Die Prüfung ist nur für stromgeregelte Prüflinge verwendbar. Sollte der Prüfling nicht in diesem Modus betreibbar sein, muss die drehmomentgeregelte Kennlinienprüfung angewendet werden.
Beschreibung des Prüfablaufs
Zu Beginn der Prüfung wird der Prüfling von der Lastmaschine mit der Steigung auf die Startdrehzahl geschleppt und anschließend der Strom eingeschaltet. Während einer parametrierbaren Wartezeit schwingt der Prüfling ein, so dass sich ein stationäres Moment an der Welle einstellt. Nach dieser Wartezeit wird die Drehzahl der Lastmaschine von der stationären Startdrehzahl bis zur Stoppdrehzahl linear erhöht. Nach dem Erreichen der Stoppdrehzahl wird zunächst auf das Einschwingen des Prüflings gewartet. Daraufhin fährt die Lastmaschine den Prüfling nochmals im eingeschalteten Zustand auf die Startdrehzahl. Durch diese doppelte Rampenfahrt kann die Drehmomentkennlinie um den Anteil des Trägheitsmoments korrigiert werden. Ist die Startdrehzahl erneut erreicht, wird der Prüflingsstrom ausgeschaltet. Nach einer weiteren Einschwingzeit bringt die Lastmaschine den Prüfling durch das Abfahren einer linearen Rampe mit der Steigung zum Stillstand. Nach Ende der Prüfung schleppt die Lastmaschine den passiven Prüfling über eine Auf- und Abwärtsrampe. Dies dient dazu den Kommutierungswinkel für die Auswertung der Kennlinienfahrt zu bestimmen.
Ergebnisse der Prüfart
- Drehmomentverlauf über der Drehzahl
- Stromverlauf über der Drehzahl
- Spannungsverlauf über der Drehzahl
- Wirkungsgrad über der Drehzahl
- Eingangsleistung über der Drehzahl
- Ausgangsleistung über der Drehzahl
- Stromverlauf über der Drehzahl in der d-Achse
- Stromverlauf über der Drehzahl in der q-Achse
- Spannungsverlauf über der Drehzahl in der d-Achse
- Spannungsverlauf über der Drehzahl in der q-Achse
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Kennlinie EC statisch drehzahlgeregelt
Die Kennlinienprüfung ermittelt das mittlere Verhalten des Motors über einer Umdrehung in Abhängigkeit von der Drehzahl. Dabei liegt der Fokus auf der Charakterisierung der Eigenschaften des Motors als Wandler von elektrischer zu mechanischer Energie. Zu diesem Zweck werden Ströme, Spannungen und Drehmoment in Abhängigkeit von der Drehzahl gemessen und damit die elektrisch aufgenommene Leistung, die mechanisch abgegebene Leistung, sowie der Wirkungsgrad bestimmt. Die ermittelten Kennlinienverläufe sind dabei immer von der Ansteuerung des Motors insbesondere von der Vorgabe von d- und q-Strom über der Drehzahl abhängig. Die Kennlinienprüfung bestimmt die Leistungsfähigkeit der Regelstrategie und ist der Ausgangspunkt für weitere Optimierung im Regelalgorithmus.
Die statische Kennlinienprüfung vermisst das Verhalten des Motors bei verschiedenen vorgegebenen konstanten Drehzahlen. Gemessen wird über ein Zeitintervall, welches startet, wenn die gewünschte Drehzahl erreicht ist und sich der Motorstrom stabilisiert hat. Im Vergleich zur dynamischen Kennlinienprüfung, bei welcher der gesamte Drehzahlbereich vermessen wird, können mit der statischen Methode zwar nur Aussagen zu den vermessenen Drehzahlen gemacht werden, diese sind aber in der Regel genauer. Vor allem hat die Dynamik des Prüflingsstromreglers hier einen deutlich geringeren Einfluss.
Beschreibung des Prüfablaufs
Die Lastmaschine schleppt den aktiven Prüfling auf die erste Drehzahl n1. Nach einem Einschwingvorgang liegt ein stationäres Moment an der Messwelle und die Messzeit wird gestartet. Dieser Vorgang wird nach Ablauf der Messzeit für die weiteren Drehzahlen n2 bis n8 wiederholt. Der Prüfstrom und Stromwinkel für die einzelnen Drehzahlen, welche zu einem maximalen Moment führen, können aus den Messdaten der Flusstabellenmessung für die einzelnen Drehzahlen entnommen werden.
Ergebnisse der Prüfart
- Drehmomentverlauf über der Drehzahl
- Stromverlauf über der Drehzahl
- Spannungsverlauf über der Drehzahl
- Verlauf des Wirkungsgrads über der Drehzahl
- Verlauf der elektrischen Eingangsleistung über der Drehzahl
- Verlauf der mechanischen Ausgangsleistung über der Drehzahl
- Stromverlauf über der Drehzahl in der d-Achse
- Stromverlauf über der Drehzahl in der q-Achse
- Spannungsverlauf über der Drehzahl in der d-Achse
- Spannungsverlauf über der Drehzahl in der q-Achse
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Drehmomentwelligkeit
Aufgrund ihres elektromagnetisch unsymmetrischen Aufbaus haben Elektromotoren ein nicht konstantes Moment über der Umdrehung. Diese Drehmomentwelligkeit stellt bei verschiedenen Anwendungen ein Problem dar, z. B. bei elektrisch unterstützten Lenkhilfen in der Automobilindustrie.
Mit der Messung der Drehmomentwelligkeit bei einer festen Drehzahl und einem vorgegebenen Moment können Aussagen über das Verhalten des Motors in der Zielapplikation getroffen werden. Der Prüfling wird bei dieser Prüfung aktiv angesteuert und der Prüfablauf ist individuell parametrierbar.
Beschreibung des Prüfablaufs
Der Prüfling wird an die Lastmaschine des Prüfstands über eine Kupplung angekoppelt. Nach dem Start der Prüfung schleppt die Lastmaschine den Prüfling über eine vorgegebene Zeit auf eine Zieldrehzahl. Nach dem Abklingen der Einschwingzustände wird der Prüfling eingeschaltet und es stellt sich ein stationäres Moment an der Welle ein. Der Controller des Prüflings regelt dann das Wellenmoment auf den vorgegebenen Wert ein. Die Datenaufnahme erfolgt dann durch die Aufzeichnung des Drehwinkels und des Wellendrehmoments über eine vorgegebene Zeit. Nach Ablauf der Zeit wird das Wellenmoment auf Null geregelt und die Lastmaschine fährt den Prüfling zum Stillstand.
Ergebnisse der Prüfart
- Zeitverlauf des resultierenden Wellenmoments
- Zeitverlauf des Drehwinkels
- Verlauf des Wellenmoments über dem Drehwinkel
- Ordnungsanalyse des Wellenmoments
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Strangwiderstand
Die Strangwiderstandsmessung ermittelt Widerstände mehrphasiger Motoren. Durch Vergleich der gemessenen Widerstände lässt sich zum einen erkennen wie gleichmäßig die Wicklungen ausgeführt sind. Zum anderen können Abweichungen von dem erwarteten Widerstand auf Wicklungsfehler hinweisen, z.B. eine falsche Wicklungszahl oder Isolationsfehler. Schließlich lässt sich aus dem Widerstand der Wicklung auch auf die Wicklungstemperatur schließen.
Beschreibung des Prüfablaufs (am Beispiel eines 3-phasigen Motors)
In der Strangwiderstandsmessung wird in drei verschiedenen Konfigurationen ein konstanter Messstrom in den Prüfling eingeprägt, um die drei Strangwiderstände unabhängig voneinander zu bestimmen. Bewährt hat sich dabei das folgende Vorgehen:
- Messstrom von Klemme 1 nach Klemme 2, Klemme 3 nahezu stromlos
- Messstrom von Klemme 2 nach Klemme 3, Klemme 1 nahezu stromlos
- Messstrom von Klemme 3 nach Klemme 1, Klemme 2 nahezu stromlos
Ergebnisse der Prüfart
- Phasenwiderstände der Motorwicklungen
- Phasenwiderstände der Motorwicklungen normiert auf 20 °C
- mittlerer Phasenwiderstand
- Streuung der Phasenwiderstände
- Klemmenwiderstände des Motors
- Klemmenwiderstände des Motors normiert auf 20 °C
- mittlerer Klemmenwiderstand
- Streuung der Klemmenwiderstände
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Induktivität
Die Induktivitätsmessung dient dazu die Wicklungsinduktivität eines Motors zu vermessen. Dabei wird die Veränderung der Induktivität über
einer mechanischen Umdrehung und damit die Abhängigkeit zur Rotorstellung erfasst.
Beschreibung des Prüfablaufs
Zuerst wird über zwei Klemmen des Prüflings ein Gleichstrom eingeprägt, um den Klemmenwiderstand des Motors zu vermessen. Anschließend wird über dieselben zwei Klemmen ein sinusförmiger Wechselstrom eingeprägt und der Prüfling langsam durch die Lastmaschine gedreht, sodass die Klemmeninduktivität über dem Drehwinkel aufgenommen werden kann. Am Ende der Prüfung wird erneut der Klemmenwiderstand gemessen.
Ergebnisse der Prüfart
- Induktivität über einer mechanischen Umdrehung des Motors
- Leiter-Leiter-Induktivität
- Phasen-Induktivität
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Flusstabelle EC statisch
Die statische Flusstabellenmessung für EC Motoren ermittelt den magnetischen Fluss in d- und q-Richtung in Abhängigkeit vom eingeprägten Gesamtstrom. Hierzu wird der Prüfling in statischen Belastungspunkten vermessen. Daneben werden die ohmschen Verluste, sowie die Reib- und Eisenverluste des Prüflings erfasst.
Mit Hilfe der gewonnenen Informationen kann eine optimale Ansteuerung des Motors in Abhängigkeit von der Drehzahl berechnet werden. Das heißt, es kann für jede vorgegebene Drehzahl, sowie Strom- und Spannungsgrenze der Gesamtstrom und Stromwinkel berechnet werden, die eine bestimmte Momentenanforderung mit minimalem Stromeffektivwert erfüllen. Hierdurch werden automatisch die ohmschen Verluste minimiert und der Wirkungsgrad des gesamten Antriebssystems maximiert.
Beschreibung des Prüfablaufs
Für die statische Flusstabellenmessung wird der Prüfling mit dem Umrichter verbundenen. Zu Beginn der Prüfung werden in einer DC-Bestromung die Wicklungswiderstände des Prüflings bestimmt. Anschließend wird der Prüfling von der Lastmaschine auf die Prüfdrehzahl geschleppt. Hierbei wird das Reibmoment des Prüflings in Abhängigkeit von der Drehzahl vermessen. Nun wird der Prüfling in mehreren Arbeitspunkten bestromt. Dabei wird die Höhe des (Gesamt-)Stromes schrittweise erhöht. Für jeden einzelnen Stromschritt wird zusätzlich der Stromwinkel schrittweise variiert. Zwischen den einzelnen Bestromungen gibt es einstellbare Abkühlpausen.
Am Ende der Prüfung wird in einer Abwärtsrampe erneut das Reibmoment vermessen und in einer DC-Bestromung die Wicklungswiderstände bestimmt. Mit Hilfe dieser Messdaten wird sowohl der Einfluss des Trägheitsmoments in den Drehzahlrampen kompensiert, als auch die Erwärmung der Wicklungen während der Prüfung erfasst.
Ergebnisse der Prüfart
- Magnetischer Fluss in d-Richtung in Abhängigkeit von d- und q-Strom
- Magnetischer Fluss in q-Richtung in Abhängigkeit von d- und q-Strom
- Inneres elektrisches Drehmoment
- Maximales Drehmoment für die gegebenen Strom- und Spannungsgrenzen in Abhängigkeit von der Drehzahl
- d-Strom in Abhängigkeit von der Drehzahl, um die optimale Drehmomentkennlinie zu erzeugen
- q-Strom in Abhängigkeit von der Drehzahl, um die optimale Drehmomentkennlinie zu erzeugen
- d-Strom in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment für den minimalen Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- q-Strom in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment für den minimalen Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Gesamtstrom in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Elektrisch aufgenommene Leistung in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Mechanisch abgegebene Leistung in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Wirkungsgrad in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Ohmsche Verluste in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
- Reibverluste in Abhängigkeit von Drehzahl und Drehmoment
- Gesamtverluste in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehmoment bei minimalem Gesamtstrom im Arbeitspunkt
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Kundenspezifische Prüfarten
Wir entwickeln Prüfabläufe und die Auswertungen nach Ihren Vorgaben. Die Prüfarten basieren entweder auf unseren Standards und werden um weitere Schritte und Berechnungen ergänzt oder werden von Grund auf den spezifischen Anforderungen und Wünschen entsprechend erstellt.
Anders als unsere Standardprüfarten, die für eine breite Palette von Benutzern entwickelt werden, ermöglichen unsere kundenspezifischen Lösungen individuelle Messabläufe und Auswerteprozesse. Auf Wunsch sind externe Hardware, Schnittstellen oder Third-Party Geräte leicht integrierbar. Mit einer vollintegrierten Lösung können Effizienz und Produktivität gesteigert und eine nahtlose Benutzererfahrung sichergestellt werden. Später können die speziell für den Anwender entwickelten Prüfarten flexibel angepasst werden, um neuen Anforderungen gerecht zu werden.
Die Entwicklung einer kundenspezifischen Software geschieht in enger Zusammenarbeit zwischen unserem Entwicklerteam und dem Kunden. Gerne nutzen wir iterative Entwicklungsprozesse, um das Feedback des Kunden kontinuierlich einzubeziehen und eine Lösung zu erstellen, welche Erwartungen und Expertise zusammenführt.