Prüfstandslösungen
für elektrische und elektromechanische Komponenten
Schlüsselfertige Prüfstände von den Experten
Wir entwickeln moderne und flexible Prüfstände für Forschung, Entwicklung und Produktion. Dabei setzen wir auf eine erstklassige Messhard- und Softwareplattform. Mit unserem erfahrenen Prüfstandsteam begleiten wir Sie in allen Phasen der Projektabwicklung: von der Planung über die Konstruktion und den Aufbau bis hin zur Realisierung. Wir unterstützen Sie auch gerne bei der Modernisierung von bestehenden Anlagen und schützen Ihre Investition in der Zukunft.
Unsere Prüfstände kommen unter anderem bei der Prüfung folgender Objekte zum Einsatz:
- Elektromotoren (DC, EC, AC)
- Getriebe und Motorgetriebekombinationen, wie z.B. Fensterheber- oder Scheibenwischerantriebe
- Elektromotoren mit integrierter Elektronik, wie z.B. E-Bike-Antriebe, Scooter-Antriebe oder elektrische Kühlmittelverdichter
- Elektroniken
- Batterien
Entwicklungsprüfstände
Die Entwicklungsprüfstände von imx zeichnen sich durch ihre hohe Flexibilität bei der Erprobung von Elektromotoren und Komponenten aus. Unterschiedlichste Motortypen können getestet und verschiedenste Prüfungen realisiert werden. Der mechanische Aufbau besteht aus einem Prüfbett mit Lastmaschine und Drehmomentmesswelle. Lastmaschine und Messwelle werden auf einer Linearführung montiert und mittels Laser exakt axial ausgerichtet. Als Einheit könnten sie so kugelgelagert in Richtung des Prüflings verschoben werden. Besonders zeitsparend: Bei einem Wechsel des Drehmomentsensors, ist kein Neuausrichten des Laststranges notwendig.
Durch den Aufbau mit einer aktiven Antriebsmaschine (je nach Prüfaufgabe als PMSM-Synchronmotor oder Asynchronmaschine) als Belastungseinheit, erweitert sich die Möglichkeiten für Prüfaufgaben:
- Ermittlung der generatorischen Kraft (EMK) oder auch Back EMF genannt
- Rastmomentmessung bei Schleichdrehzahl mit 0,5 … 10 U/min
- Anschleppen des Prüflings und Ausregeln in 0 Nm Momentenbereich
- Ermittlung der Drehmomentwelligkeit bei definierten Drehzahlen
- Dynamische Belastung des Prüflings
- Auswirkung von Störgrößen auf den Prüfling
- Komponenten und Elektroniktests nach LV-123, LV-124, LV-147 und LV-148
Der Aufbau mit einer passiven Bremse (Wirbelstrombremse, Magnetpulverbremse, o. ä.) ist ebenfalls möglich und bei speziellen Anwendungen, wie z.B. bei akustischen Messungen oder sehr hohen Drehzahlen, sinnvoll.
Dauerlaufprüfstände
Alle imx Elektromotorenprüfstände sind grundsätzlich für den Dauerlaufbetrieb ausgelegt. Da der reine Dauerlaufbetrieb jedoch häufig besondere Anforderungen an Aufbau und Ausführung hat, bietet imx auch angepasste Dauerlaufprüfstände an. Diese haben beispielsweise einige wenige Prüfaufgaben, die dann über mehrere Wochen oder Monate durchlaufen. Um die Prüfungen effizient zu gestalten, werden häufig 2, 3 oder 6 Laststränge parallel betrieben, wobei ein Betrieb in einer Temperatur- oder Klimakammer ebenfalls möglich ist. In enger Abstimmung mit dem Kunden werden die Prüfabläufe festgelegt und die Reaktion auf Prüflingsausfälle oder auf unerwünschte Parameteränderungen.
Gerade bei Automotive-Komponenten muss häufig nach einer bestimmten Kunden-Spezifikation oder nach Normen wie z.B. LV 123 /124 / LV 148 getestet und validiert werden. Mit unserer modularen und flexiblen Prüfsoftware sind solche Anpassungen möglich.
Produktionsprüfstände
Elektrische Antriebe, wie z.B. DC- oder EC-Motoren, erlangen eine immer größere Einsatztiefe im Automobilbereich. Es wird zunehmend eine 100%-ige Überprüfung der Motoren zur Fehlererkennung und Fehleranalyse wie auch für Qualitätsstatistiken gefordert, ohne die Taktzeiten des Produktionsprozesses zu erhöhen. Dabei können Prüfstände mit klassischem Laststrang, bestehend aus einer Belastungsmaschine und einem Drehmomentsensor, aufgebaut werden oder es kommt das lastlose Parameteridentifikationsverfahren zum Einsatz.
Produktionsprüfstände mit klassischem Laststrang
Prüfstände für den End-of-Line Bereich mit klassischem Laststrang können als teil- oder vollständig automatisierte Anlage umgesetzt werden. Die Ankopplung an den Laststrang erfolgt entweder manuell oder automatisiert. Die Kraftübertragung von Prüfobjekt zum Prüfstandslaststrang wird je nach der Geometrie des Prüflings form- oder kraftschlüssig umgesetzt.
Die Anbindung eines Handscanners oder eines stationären Scanners ermöglicht das Auslesen der Informationen des Prüflings. Basierend auf diesen Informationen lädt imx OMEGA die Testkonfiguration und startet einen Prüfplan, mit dem der Motor allen erforderlichen Tests unterzogen wird.
Nach deren Abschluss werden die Ergebnisse in einer Datenbank gespeichert oder an eine Leitstelle übertragen. Das Prüfergebnis kann zusätzlich auf dem Bildschirm oder mit einer Signalampel angezeigt werden.
Produktionsprüfstände mit Parameter-Identifikationsverfahren
In den letzten Jahren hat ein Umbruch vom DC-Motor hin zum elektrisch kommutierten Motor (EC) in (sicherheits-)kritischen Fahrzeuganwendungen stattgefunden. Der Prüfling soll im Hinblick auf den bestmöglichen Wirkungsgrad bei einem geforderten Drehmomentverlauf optimal ausgenutzt werden.
Dabei gibt es einige Herausforderungen zu meistern. Neben der genauen Ermittlung des Zusammenhanges zwischen dem magnetischen Fluss und dem Strom soll der Leistungselektronik (ECU) die optimale Steuerungssequenz, basierend auf dem Flussverhältnis, einprogrammiert werden. Nach Möglichkeit individuell abgestimmt auf jede Motor-ECU-Einheit. Ergänzt wird die Anforderung durch den Wunsch kurzer Prüfabläufe und eines einfachen Aufbaus.
Das modellgestützte Parameter-Identifikationsverfahren (PI-Verfahren) von imx ermöglicht eine Prüfung unter Last ohne gesonderte Lastmaschine; der Motor wird dynamisch belastet. Die Motorparameter, wie z.B. Widerstand, Induktivität und Reibung werden innerhalb weniger Sekunden ermittelt. Die Modellparameter bilden das Motorverhalten vollständig ab und machen eine Überwachung der Motorproduktion an Hand von Grenzwerten und Trendstatistiken möglich. Mit Hilfe der Parameter der Modellgleichung können abgeleitete Kenngrößen der Motorkennlinie berechnet werden.