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Leistungsanalyse an Drei-Phasen-Antrieben mit dem Oszilloskop

TLC hdo8k motordrive series04. März 2015 - Teledyne LeCroy stellt mit dem MDA800 eine neue Modellreihe von Motor Drive Analyzer (MDA) vor. Diese kombinieren erstmals verschiedene Funktionen in einem Gerät: Statische Dreiphasen-Messungen eines Power Analyzers, dynamische Drei-Phasen-Messungen, mechanische Antriebsanalyse und alle Eigenschaften eines Oszilloskops bis 1 GHz zur Fehlersuche in Embedded Control Systemen.

Der Motor Drive Analyzer (MDA) basiert auf der Oszilloskop-Plattform HDO8000 und verfügt über 8 Eingangskanäle (16 interne Digital Kanäle optional), 12 Bit AD Wandler Auflösung, 2,5 GS/s Abtastrate, 350 MHz – 1 GHz Bandbreite und bis zu 250 MPkte/Kanal Erfassungs- und Analysespeicher. Für den MDA sind ein komplettes Angebot an seriellen Trigger/Decode-Lösungen und weitere Analyse-Optionen erhältlich. Darüber hinaus steht ein breites Angebot an Stromzangen und Spannungs-Tastköpfen bereit.

Der MDA ist ideal für Designer und Hersteller, die Motoren, Motorantriebe, Antriebe mit variablen Frequenzen und Geschwindigkeiten, industrielle Automatisierung und Bewegungssteuerungen entwickeln.

Komplette Überprüfung und Debug an Motorantriebssystemen

Ein komplettes Antriebssystem ist eine hochkomplexe Mischung aus dreiphasiger Leistungselektronik, mechanischen/motorgetriebenen analogen, digitalen, seriellen Daten und pulsbreitenmodulierten (PWM) Signalen. Traditionelle 8 Bit Oszilloskope sind in der Lage, Aktivitäten von Embedded Control Systeme oder Leistungstransistoren zu erfassen. Power Analyzer sind ausschliesslich für Messungen an Ein-/Ausgängen der Antriebsleistung und –effizienz geeignet, haben aber nur sehr geringe bis keine Signalerfassungsmöglichkeiten für Embedded Controller und keine Debug-Fähigkeiten für Antriebssysteme.

Der MDA erlaubt Signalerfassungen direkt von der Dreisphasen-Leistungseinheit, Leistungstransistoren und Embedded Control Systemen und führt darüber hinaus gleichzeitig Dreiphasen-Leistungsanalysen an der Leistungsversorgung in nur einem Messgerät durch und deckt somit alle Debug- und Analyse-Aspekte der kompletten Antriebseinheit ab.

Verschiedene Parameter, wie z.B. Spannung, Strom, Leistung (Echt-, Schein-, Blindleistung), Phasenverschiebung und Effizienz werden an erfassten Spannungs- oder Stromsignalen gemessen oder berechnet und in einer Tabelle dargestellt. Die Tabelle ist frei konfigurierbar und wird zusammen mit den erfassten Signalen angezeigt und entspricht den Informationen, die normalerweise von einem Power Analyzer zur Verfügung gestellt werden.

Zusätzlich kann ein Messparameter auch als zeitkorreliertes Signal durch einfaches Anklicken des Wertes in der Tabelle angezeigt werden. Dieses Signal wird in zeitlichem Zusammenhang mit den anderen erfassten Signalen dargestellt und man kann dadurch auch komplexe Beziehungen des Antriebs zu anderen Signalen der Steuerung oder des Antrieb in Verbindung bringen. Durch diese Darstellung können Probleme des Antriebssystems schneller behoben werden. Statistische Details der Messungen können parallel angezeigt werden. Diese zusätzlichen Informationen gehen weit über das hinaus, wozu ein Power Analysator in der Lage ist.

Dynamische Analyse des Antriebsverhaltens

Der große Erfassungsspeicher des MDA800 (bis 250 MPkte/Kanal) erschließt einzigartige Möglichkeiten bei der Analyse des Antriebsverhaltens. So sind beispielsweise 25 Sekunden kontinuierliche Erfassung mit einer Abtastrate von 10 MS/s möglich. Dies erlaubt ein umfassendes Verständnis des dynamischen Antriebsverhaltens, wie z. B. bei Anlassern, Lastaufbringung oder Wechsel des Belastungszustandes, und den Zusammenhang von Problemen beim Antriebsverhalten, Steuerungsanweisungen oder Ausfällen in der Leistungseinheit.

Eine intuitive grafische Benutzeroberfläche hilft dem Anwender bei den richtigen Einstellungen und Anschlüssen. Der Setup ist sowohl für Eingangs/Ausgangssignale von 1-Phasen-, wie auch für 3-Phasen Antriebe möglich. Es unterstützt sowohl die 2- wie auch die 3-Wattmeter Methode für eine Stern - oder Dreieckschaltung der Spannungsumwandlung. Mit der 2-Wattmeter Methode können die Eingangs/Ausgangssignale des Antriebs und die Leistungseffizienz des Motors mit den 8 Eingängen des MDA800 Oszilloskops gemessen werden.

Integration von mechanischen Antrieben

Die Motorantriebs-Power Analyzer Software erlaubt die einfache Integration von nahezu jeder Art von Geschwindigkeits-, Rotations- und Positionssensoren wie auch analoge und digitale Tachometer, bürstenlosen Gleichstrom (BLDC) Hall Sensoren, Inkremental-Encoder Schnittstellen (QEI) und Resolvern. Darüber hinaus können Hall Sensoren und QEI Signale über digitale Eingänge gemessen werden, um die analogen Kanäle für andere Signale freizuhalten.

Tastköpfe

Normale Teledyne LeCroy Passiv- und Aktiv-Spannungstastköpfe und Stromzangen können für Leistungsmessungen verwendet werden. In vielen Fällen können Tastköpfe, die bei Embedded Control oder Leistungsversorgung benötigt werden auch für Leistungsmessungen verwendet werden – zusätzliche Investitionen sind daher nicht notwendig. Andere Spannungs- und Strommessgeräte (Spannungs- oder Stromwandler, Rogowski Spulen, etc.) können einfach und schnell am MDA integriert werden.

Preise

Der MDA ist für €28.650 als 350 MHz Modell, €31.530 für das 500 MHz Modell und €34.410 für das 1 GHz Modell ab sofort mit normaler Lieferzeit bestellbar.

www.teledynelecroy.de/