การประเมินประสิทธิภาพและการสูญเสียของอินเวอร์เตอร์ SiC
ความท้าทายในการประเมินประสิทธิภาพและการสูญเสียของอินเวอร์เตอร์ SiC (ซิลิคอนคาร์ไบด์)
การวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้นด้วยผลิตภัณฑ์ ฮิโอกิ
ลูกค้าที่โดดเด่น
บริษัท S เป็นผู้ผลิตเครื่องใช้ในครัวเรือนที่มียอดขายสูงสุดของบริษัทใดๆ ในอุตสาหกรรมทั่วโลก บริษัทพัฒนาผลิตภัณฑ์และชิ้นส่วนในโรงงานในญี่ปุ่น และจำหน่ายเครื่องใช้ในครัวเรือนไปยังประเทศต่างๆ ทั่วโลก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัทได้มุ่งเน้นที่การพัฒนาอุปกรณ์ประหยัดพลังงาน และผลิตภัณฑ์ของบริษัทมีประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานที่ไม่มีใครเทียบได้
พื้นหลัง
บริษัท S ต้องการระบบที่สามารถประเมินประสิทธิภาพและการสูญเสียของอินเวอร์เตอร์ SiC ได้อย่างแม่นยำ
ผู้ผลิตทั่วทั้งอุตสาหกรรมเครื่องใช้ไฟฟ้ากำลังทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานของเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น เครื่องปรับอากาศ ตู้เย็น และเครื่องซักผ้า ไม่มีข้อยกเว้นสำหรับแนวโน้มนี้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงและมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากขึ้น บริษัท S ได้ทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานของอินเวอร์เตอร์และมอเตอร์ที่พัฒนาขึ้นเองภายในบริษัท ในฐานะส่วนหนึ่งของความพยายามในการลดการใช้พลังงานและลดขนาดผลิตภัณฑ์ประสิทธิภาพสูง บริษัทได้นำนโยบายการใช้อินเวอร์เตอร์ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ยุคหน้ามาใช้กับผลิตภัณฑ์ของบริษัท อินเวอร์เตอร์เหล่านี้มีการสูญเสียต่ำแม้จะสลับที่ความถี่สูง และมีส่วนสำคัญต่อขนาดผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กลง ในอนาคตข้างหน้า การย้ายไปสู่เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า SiC ทั่วทั้งอุตสาหกรรมถูกกำหนดให้เร่งความเร็วขึ้นเมื่อมีอุปกรณ์จ่ายไฟ SiC ราคาประหยัดที่มีเสถียรภาพ
การสลับรูปคลื่น
อย่างไรก็ตาม อินเวอร์เตอร์ SiC นั้นประเมินเชิงปริมาณได้ยากกว่า เนื่องจากมีการสูญเสียต่ำ แม้จะมีการดำเนินการสลับความถี่สูงก็ตาม เป็นการยากที่จะวัดประสิทธิภาพและการสูญเสียของอินเวอร์เตอร์ SiC อย่างแม่นยำด้วยเครื่องวิเคราะห์กำลังและเซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้าที่เคยใช้ในการประเมินประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ตามแบบแผน เพื่อความก้าวหน้าในการพัฒนา ความสามารถในการวัดประสิทธิภาพการแปลงกำลังไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ เมื่อบริษัท S วัดอินเวอร์เตอร์ SiC ที่พัฒนาขึ้นหลังจากคำนวณว่าควรปรับปรุงส่วนใดส่วนหนึ่งที่คาดว่าจะได้รับในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ พบว่ามีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างค่าที่คาดหวังกับค่าที่วัดได้จริง ทำให้เกิดข้อสงสัย ว่าการประเมินที่ผ่านมานั้นถูกต้องหรือไม่ ด้วยเหตุนี้ บริษัทจึงเริ่มพิจารณาซื้อระบบการวัดแบบใหม่ที่สามารถประเมินอินเวอร์เตอร์ SiC ได้อย่างแม่นยำ
ข้อพิจารณาสำคัญที่ทำให้ลูกค้าเลือก ฮิโอกิ
ความสามารถในการวัดประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ SiC และทำการวัดที่แม่นยำที่ความถี่สวิตชิ่งที่หลากหลาย
วัดประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของอินเวอร์เตอร์
ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของอินเวอร์เตอร์ SiC เกิน 95% ได้อย่างง่ายดายในทุกวันนี้ และผู้ผลิตกำลังปรับแต่งการออกแบบของพวกเขาเพื่อแสวงหาตัวเลขที่เกิน 99% ดังนั้น การเพิ่มขึ้นเพียง 0.1% จึงเป็นการปรับปรุงที่สำคัญ และข้อผิดพลาด 0.1% ในผลการวัดจะมีผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาในภายหลัง ในทำนองเดียวกัน บริษัทต้องการระบบที่สามารถวัดเปอร์เซ็นต์การสูญเสียที่เหลืออยู่ได้อย่างแม่นยำ
บริษัท S เคยใช้เครื่องวิเคราะห์กำลังและเซ็นเซอร์ปัจจุบันจากบริษัทอื่น แต่สำหรับการซื้อครั้งนี้ บริษัทได้ทำการศึกษาเปรียบเทียบระบบการวัดโดยพิจารณาจากความสามารถในการวัดอินเวอร์เตอร์ SiC อย่างแม่นยำ บริษัทยังเน้นย้ำถึงประสิทธิภาพที่จำเป็นในการวัดประสิทธิภาพและความสูญเสียอย่างแม่นยำที่ความถี่สวิตชิ่งที่สูงขึ้นในอนาคต
ผลจากกระบวนการดังกล่าว บริษัทจึงเลือก ฮิโอกิ เป็นพันธมิตรสำหรับระบบ เนื่องจาก ฮิโอกิ มีกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่มีย่านความถี่กว้าง ความต้านทานสัญญาณรบกวนสูง และความแม่นยำในการวัดสูงซึ่งจำเป็นสำหรับการวัดอินเวอร์เตอร์ SiC อย่างแม่นยำ และเนื่องจากประสบการณ์ของ ฮิโอกิ การพัฒนา การผลิต และการขายทั้งพาวเวอร์มิเตอร์และเซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้า หมายความว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถจัดหาระบบการวัดที่แม่นยำในการกำหนดค่าที่เหมาะสมที่สุด หลังจากวัดประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ SiC ต้นแบบที่สร้างขึ้นจริง บริษัทจึงตัดสินใจซื้อเครื่องวิเคราะห์กำลัง PW6001 และเซ็นเซอร์กระแสไฟ AC/DC CT6904 ซึ่งพบว่าให้ตัวเลขประสิทธิภาพและการสูญเสียที่คาดหวังที่ความถี่สวิตชิ่งที่หลากหลาย
การคำนวณประสิทธิภาพและการสูญเสีย
การตัดสินใจเกิดขึ้นหลังจากการหารือระหว่างทั้งสองบริษัทได้ให้คำอธิบายทางเทคนิคที่น่าสนใจสำหรับการไร้ความสามารถของเครื่องวิเคราะห์กำลังแบบเดิมและเซ็นเซอร์ปัจจุบันเพื่อทำการวัดที่แม่นยำ แนวทางนี้เป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับบริษัท S.
ประโยชน์
การวัดที่แม่นยำของอินเวอร์เตอร์ SiC และการปรับสภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุด
เครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้า PW6001
เซ็นเซอร์กระแสไฟ AC/DC CT6904
ด้วยการซื้อ Power Analyzer PW6001 และเซ็นเซอร์กระแสไฟ AC/DC CT6904 บริษัท S ได้รับความสามารถในการวัดอินเวอร์เตอร์ SiC อย่างแม่นยำ และประเมินผลลัพธ์ของการพัฒนาในรูปแบบของประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในหน่วยเมตริก เช่น ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานและการสูญเสีย เมื่อเทียบกับระบบเดิมของบริษัท ค่าที่วัดได้ของประสิทธิภาพการแปลงกำลังของระบบใหม่นั้นแตกต่างจากระบบเดิมหลายเปอร์เซ็นต์ และค่าการสูญเสียต่างกัน 4 เท่า นอกจากนี้ ระบบใหม่ยังช่วยให้การปรับทำงานราบรื่นเมื่อปรับละเอียดอย่างเหมาะสมที่สุด สภาพการทำงาน
บริษัท S กำลังพิจารณาใช้ระบบในแอปพลิเคชันอื่นนอกเหนือจากการวัดอินเวอร์เตอร์ SiC เช่น ในการวัดการสูญเสียพลังงานของเครื่องปฏิกรณ์ความถี่สูงที่ติดตั้งในวงจร เนื่องจากความถี่สวิตชิ่งสูงที่ใช้โดยวงจรรอบๆ เครื่องปฏิกรณ์ทำให้การวัดที่แม่นยำเป็นเรื่องยาก บริษัทจึงวางแผนที่จะใช้เครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้า PW6001 และเซ็นเซอร์กระแสไฟ AC/DC CT6904 ซึ่งให้ความสามารถในการวัดความถี่สูงเป็นพิเศษ เพื่อวัดการสูญเสียในการใช้งานนั้น
เครื่องปฏิกรณ์
หากบริษัทพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีอุปกรณ์ SiC ขนาดใหญ่ในอนาคต บริษัทจะสามารถวัดประสิทธิภาพการแปลงกำลังไฟฟ้าและการสูญเสียส่วนประกอบต่างๆ ได้ง่ายๆ เพียงเปลี่ยนเซ็นเซอร์ปัจจุบัน เนื่องจาก ฮิโอกิ นำเสนอเซ็นเซอร์ปัจจุบันที่มีความแม่นยำในการวัดที่ยอดเยี่ยม ทนทานต่อสัญญาณรบกวน และประสิทธิภาพย่านความถี่กว้าง (DC ถึง 1 MHz) สำหรับกระแสสูงถึง 2000 A บริษัท S ชื่นชมความสามารถในการใช้ระบบในการใช้งานที่หลากหลายในขณะที่จำกัดการลงทุน
ระบบใหม่นี้ช่วยให้บริษัทเปิดตัวผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานสูงที่สุดในโลก
