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Baugruppen- und System-Test

Leistungsanalyse bei Motorantrieben mit dem Oszilloskop

TLEC Motor Drive Analysis01. Oktober 2014 - Teledyne LeCroy kündigt eine Power Analyzer Lösung für Motorantriebe für die Oszilloskop-Modellreihe HDO8000 an. Das HDO8000 Mixed-Signal Oszilloskop zeichnet sich durch 8 analoge Eingangskanäle, echte 12 Bit Vertikalauflösung und bis zu 1 GHz Bandbreite aus. Durch die Erweiterung mit der Power Analyzer Funktion mit Motordrehzahl- und Drehmomentmessungen kann nun die komplette Antriebseinheit schneller und einfacher auf Fehler überprüft werden sowie umfangreiche Antriebs- , Motorleistungs- und Effizienzmessungen durchgeführt werden.

Die Kombination aus HDO8000 und der Motorantriebs-Power Analyzer Software ist vor allem für die Entwickler und Hersteller von Motoren, Antrieben, Frequenzumrichtern, drehzahlveränderten Antrieben, Industrieautomation und Bewegungssteuerungsgeräten geeignet.

Komplette Prüfung und Fehlersuche an Antriebseinheiten

Eine komplette Antriebseinheit ist eine sehr komplexe Mischung aus 3-Phasen-Leistungselektronik, analogen und digitalen Sensoren in Antrieb und Mechanik und Embedded Controllern mit einer Vielzahl von analogen, digitalen und seriellen Daten und pulsbreitenmodulierten (PWM) Signalen. Oszilloskope können schnellere Vorgänge in Embedded Controller Systemen und bei Leistungstransistoren erfassen, aber bis heute waren sie nicht in der Lage Antriebsleistung und Effizienz zu bestimmen. Power Analyzer sind spezielle Messgeräte um Ein- und Ausgangssignale der Antriebssteuerung und deren Effizienz zu messen. Aber sie verfügen über sehr geringe bis keine Möglichkeiten, um Signale des Embedded Controllers oder der Antriebssysteme zu erfassen und zu untersuchen.

Das HDO8000 Oszilloskop mit der Motorantriebs-Power Analyzer Software erfasst Signale der Antriebs- und Leistungseinheit, der Leistungstransistoren und des Embedded Controllers, um daran 3-Phasen-Leistungsanalysen durchzuführen und damit alle Aspekte der Fehlersuche und Analyse an Antrieben abzudecken.

Flexibler Setup

Eine intuitive grafische Benutzeroberfläche hilft dem Anwender bei den richtigen Einstellungen und Anschlüssen. Der Setup ist sowohl für Ein-/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 Ein-/Ausgangssignale des Antriebs und die Leistungseffizienz des Motors mit den 8 Eingängen des HDO8000 Oszilloskops gemessen werden.

Umfangreichste 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.

Über reine Zahlen hinaus – mehr Information

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. Diese Informationen werden normalerweise auch von einem Power Analyzer zur Verfügung gestellt.

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 Antriebs in Verbindung bringen. Durch diese Darstellung können Probleme des Antriebssystems schneller behoben werden. Parallel dazu lassen sich statistische Details zu den Messungen anzeigen. Diese zusätzlichen Informationen gehen weit über das hinaus, wozu ein Power Analysator in der Lage ist.

Dynamische Analyse des Antriebsverhaltens

Der große Erfassungsspeicher des HDO8000 (bis zu 250 Mpts/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.

Tastköpfe

Bei Leistungsmessungen können passive oder aktive Spannungstastköpfe und Stromzangen von Teledyne LeCroy verwendet werden. In vielen Fällen können Tastköpfe, die für Messungen an Embedded Controllern oder Leistungseinheiten eingesetzt werden auch für Leistungsmessungen verwendet werden, was zusätzliche Anschaffungen nicht notwendig macht. Weitere Spannungs- und Strommessgeräte (Stromwandler, Rogowski Spulen, etc.) können sehr einfach an das HDO8000 Oszilloskop angeschlossen werden.

Mit den differenziellen HVD Hochspannungs-Tastköpfen erreicht man eine Isolation von 1.000 VRMS bei einer maximalen Differenzspannung von 2.000 VPK-PK und einer Verstärkungsgenauigkeit von 1%.

Preise

Die Motorantriebs-Power Analyzer Software ist für €4.990 erhältlich und kann mit den Oszilloskopen der HDO8000 Serie verwendet werden (350 MHz, 500 MHz und 1 GHz).

www.teledynelecroy.com/



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