การประเมินประสิทธิภาพของระบบมอเตอร์คู่: ลดชั่วโมงการทำงานลงอย่างมาก

ให้การวัดกำลังไฟฟ้าแบบ Wideband ที่มีความแม่นยำสูงถึง 8 ช่องสัญญาณด้วยเครื่องมือชิ้นเดียว

ในช่วงไม่กี่ปีมานี้ ผู้ผลิตพยายามพัฒนาอย่างจริงจังเพื่อแนะนำยานพาหนะไฟฟ้า เช่น รถยนต์และรถจักรยานยนต์ ซึ่งส่วนใหญ่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เบนซินจนถึงปัจจุบัน นอกจากนี้ยังมีความพยายามทั่วโลกอย่างต่อเนื่องในการพัฒนาและกระตุ้นการนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ในการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ความพยายามในการพัฒนาดังกล่าวซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อทำให้สังคมปลอดคาร์บอนนั้นคาดว่าจะเร่งขึ้นในอนาคตเท่านั้น
การพัฒนามอเตอร์และอินเวอร์เตอร์สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนประกอบด้วยการปรับปรุงซ้ำๆ เพียงเล็กน้อย ซึ่งโดยทั่วไปให้ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานเพิ่มขึ้นน้อยกว่า 0.01% จำเป็นต้องวัดกำลังด้วยระดับความแม่นยำที่สูงมาก เนื่องจากไม่สามารถยืนยันประโยชน์ของการปรับปรุงการทำงานได้ หากวิศวกรไม่สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงพลังงานเพียงเล็กน้อยได้อย่างแม่นยำ เครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้า PW8001 ของ Hioki ให้ประสิทธิภาพการสุ่มตัวอย่างสูงและความต้านทานสัญญาณรบกวนที่จำเป็นในการตรวจจับความผันผวนของพลังงานที่เกิดจากการสลับความเร็วสูงของสารกึ่งตัวนำกำลัง SiC ด้วยความแม่นยำในการวัดที่ทำให้เครื่องมือดังกล่าวเป็นหนึ่งในเครื่องมือดังกล่าวที่มีความแม่นยำมากที่สุดในโลก เครื่องมือจึงสามารถประเมินประสิทธิภาพการแปลงกำลังได้อย่างแม่นยำ ในสภาพแวดล้อมการพัฒนาที่ระบบมอเตอร์คู่กำลังดึงดูดความสนใจในฐานะระบบขับเคลื่อนสำหรับ EVs PW8001 ซึ่งสามารถวัดข้อมูลพลังงานได้มากถึงแปดช่องสัญญาณ สามารถลดชั่วโมงการทำงานของอุปกรณ์ที่มีจำนวนวงจรเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เครื่องวิเคราะห์กำลัง: จำเป็นสำหรับการประเมินอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานปริมาณมาก

ด้วย EVs และการผลิตพลังงานหมุนเวียน จำเป็นต้องเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงานให้สูงสุดโดยกำจัดการสูญเสียพลังงานเพียงเล็กน้อยเพื่อให้พลังงานสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด การวัดกำลังไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญในการประเมินการสูญเสียและประสิทธิภาพ ที่นี่ที่เครื่องวิเคราะห์กำลังมีบทบาทสำคัญ
เครื่องมือเหล่านี้วัดการใช้พลังงานโดยอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น มอเตอร์และอินเวอร์เตอร์ ต่างจากมิเตอร์วัดกำลังมาตรฐานตรงที่เครื่องวิเคราะห์กำลังสุ่มตัวอย่างพารามิเตอร์ต่างๆ พร้อมกัน เช่น กระแส แรงดันไฟ แรงบิด และความเร็วในการหมุนที่ความเร็วและความแม่นยำสูง ซึ่งช่วยให้สามารถประเมินคุณสมบัติต่างๆ เช่น การสูญเสียกำลัง ประสิทธิภาพการแปลงกำลัง ลักษณะมอเตอร์ การตอบสนองของอุปกรณ์ ประสิทธิภาพและการวิเคราะห์ความถี่ ด้วยวิธีนี้ เครื่องมือเหล่านี้จึงมีบทบาทสำคัญในการพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าและเทคโนโลยีสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน

ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับเครื่องวิเคราะห์กำลัง

เครื่องวิเคราะห์กำลังไฟฟ้าทั่วไปประสบปัญหาหลายประการ

ข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความแม่นยำในการวัดและการทำซ้ำ

ในการพัฒนามอเตอร์และอินเวอร์เตอร์ โดยมุ่งเน้นที่การปรับปรุงประสิทธิภาพและการสูญเสีย วิศวกรทำงานเพื่อรวบรวมการปรับปรุงประสิทธิภาพเล็กน้อยเพื่อให้ผลิตภัณฑ์ทำงานได้ดีกว่ารุ่นก่อน ๆ อย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพของมอเตอร์ขับเคลื่อนระดับ 100 kW ที่ใช้ใน EV จะเพิ่มขึ้นทีละหลายวัตต์ กระบวนการทำซ้ำนี้ขึ้นอยู่กับการสะสมของการปรับปรุงที่น้อยมาก วิศวกรไม่สามารถระบุได้ว่าการเปลี่ยนแปลงในค่าที่วัดได้นั้นเป็นหลักฐานของการปรับปรุงหรือเป็นเพียงเรื่องของโอกาส ในแต่ละปีต่อเนื่องกัน เครื่องมือจะต้องมีความต้องการเพิ่มขึ้นสำหรับการปรับปรุงการทำงานตลอดจนความแม่นยำในการวัดและความสามารถในการทำซ้ำของการวัด

รองรับความถี่สูงและแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ต้านทานเสียงรบกวนที่เหนือกว่า

เซมิคอนดักเตอร์กำลังซึ่งสามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าสูงและสวิตช์ความเร็วสูง ใช้เพื่อควบคุมอุปกรณ์ที่รองรับพลังงานจำนวนมาก เช่น EV และระบบที่ใช้ผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน การเปลี่ยนไปใช้เซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้ารุ่นต่อไป เช่น อุปกรณ์ SiC และ GaN ได้ดำเนินไปอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และผู้ผลิตยังคงเพิ่มแรงดันไฟฟ้าและความเร็วในการเปลี่ยนอย่างต่อเนื่อง
เมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงขึ้น ความต้องการเครื่องมือที่สามารถวัดได้อย่างปลอดภัยก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เมื่อความเร็วของสวิตชิ่งเพิ่มขึ้น ความถี่ในการวัดจะเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดความต้องการในการวัดในแถบความถี่ที่กว้างขึ้น ความถี่ที่สูงขึ้นยังสร้างความต้องการในการต้านทานสัญญาณรบกวนที่มากขึ้นด้วย

ความสามารถหลายวงจร

ระบบมอเตอร์คู่ใน EVs และระบบแลกเปลี่ยนพลังงานในบ้านอัจฉริยะกำลังรวมวงจรจำนวนมากขึ้นเพื่อพยายามใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น ความเชื่อมโยงระหว่างมอเตอร์ด้านหน้าและด้านหลังมีความสำคัญในการประเมินประสิทธิภาพของระบบมอเตอร์คู่ ซึ่งใช้เป็นระบบขับเคลื่อนในรถยนต์ไฟฟ้า เครื่องมือจะต้องวัดกำลังของมอเตอร์ด้านหน้าและด้านหลังพร้อมๆ กัน รวมทั้งกำลังไฟฟ้าเข้าและเอาต์พุตสำหรับอินเวอร์เตอร์ของมอเตอร์แต่ละตัว
การวัดต้องใช้ช่องทางแยกสำหรับสถานที่วัดแต่ละแห่ง อย่างไรก็ตาม หากเครื่องมือชิ้นเดียวไม่มีช่องสัญญาณเพียงพอ จะต้องใช้เครื่องมือหลายตัว ทำให้เกิดปัญหาในการซิงโครไนซ์เวลาอัปเดตข้อมูลการวัด ปัญหานี้ลดความเสถียรเมื่อวัดประสิทธิภาพและความสูญเสีย และเพิ่มเวลาในการวัดและจำนวนชั่วโมงทำงานที่จำเป็นในการรวมข้อมูล

เครื่องเดียวจบทุกปัญหา

PW8001 แก้ปัญหาทุกอย่างที่เครื่องมือทั่วไปต้องเผชิญ

ความแม่นยำในการวัดที่สูงที่สุดในโลก

เพื่อที่จะประเมินการเปลี่ยนแปลงพลังงานขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำ การวัดกำลังอย่างแม่นยำในทุกย่านความถี่จึงเป็นสิ่งสำคัญ ตั้งแต่ DC ไปจนถึงความถี่สูง ความแม่นยำในการวัดของเครื่องมือเป็นหัวใจสำคัญของความสามารถนี้ PW8001 ให้ความแม่นยำในการวัดกำลังซึ่งสูงที่สุดในบรรดาเครื่องมือดังกล่าวในโลก ด้วยความแม่นยำพื้นฐาน ±0.03% ความแม่นยำ DC ±0.05% และความแม่นยำ 50 kHz ที่ 0.2% ผลิตภัณฑ์นี้นำเสนอความแม่นยำในการวัดที่ยอดเยี่ยมในแถบความถี่กว้าง รวมถึง 50 Hz/60 Hz, DC และ 50 kHz ช่วยให้สามารถประเมินประสิทธิภาพการแปลงกำลังไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ

ประสิทธิภาพการสุ่มตัวอย่างสูงและความต้านทานสัญญาณรบกวนสูง

ในการวัดการเปลี่ยนความเร็วสูงของสารกึ่งตัวนำกำลังยุคหน้า เครื่องมือจำเป็นต้องให้ประสิทธิภาพการสุ่มตัวอย่างสูงและความต้านทานเสียงรบกวนสูง PW8001 มอบประสิทธิภาพการสุ่มตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมด้วยความถี่การสุ่มตัวอย่าง 15 MHz และความละเอียดในการสุ่มตัวอย่าง 18 บิต เนื่องจากเครื่องมือนี้ยังมีความต้านทานสัญญาณรบกวนสูงถึง 110 dB/100 kHz จึงสามารถวัดกำลังสำหรับเป้าหมายการวัดที่มีสัญญาณรบกวนที่ความถี่สูงพร้อมความสามารถในการทำซ้ำที่ดีเยี่ยม

การแก้ไขลักษณะเฟสของเซ็นเซอร์ปัจจุบันโดยอัตโนมัติ

ประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์ในปัจจุบันก็มีความสำคัญเช่นกันเมื่อทำการวัดกำลังในอุปกรณ์กำลังสูง ประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์ในปัจจุบันมีผลกระทบอย่างมากต่อความแม่นยำในการวัดกำลังไฟฟ้าและประสิทธิภาพการทำงาน ประสิทธิภาพสูงก็จำเป็นเช่นกันเพื่อให้แน่ใจว่าผลการวัดจะทำซ้ำได้
นอกจากเครื่องวิเคราะห์กำลังแล้ว ฮิโอกิ ยังพัฒนาและผลิตเซ็นเซอร์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันด้วย ด้วยการรวมเครื่องวิเคราะห์กำลังของ ฮิโอกิ และเซ็นเซอร์ปัจจุบันเข้าด้วยกัน ลูกค้าจะได้รับประสิทธิภาพสูงสุดจากการตั้งค่าการวัด

นอกจากนี้ เครื่องวิเคราะห์กำลังยังมีฟังก์ชันสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดของเฟสโดยอัตโนมัติ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ผู้ใช้ต้องป้อนค่าการแก้ไขสำหรับเซ็นเซอร์ปัจจุบันแต่ละตัวในอดีต ความแตกต่างเพียงเล็กน้อยระหว่างเซ็นเซอร์ต่างๆ ของรุ่นเดียวกันจะได้รับการแก้ไขโดยอัตโนมัติเช่นกัน แนวทางนี้ขจัดความเป็นไปได้ที่ผู้ปฏิบัติงานจะลืมดำเนินการตามกระบวนการแก้ไข ในขณะเดียวกันก็ลดชั่วโมงการทำงานของการตั้งค่าการวัด และเพิ่มความแม่นยำในการวัดและความสามารถในการทำซ้ำ

1500 V DC CAT II / 1000 V DC CAT III

PW8001 รองรับการวัด 1500 V DC CAT II และ 1000 V DC CAT III ทำให้สามารถป้อนและวัดแรงดันไฟฟ้าสูงได้โดยตรงอย่างปลอดภัย ความสามารถนี้ช่วยให้มั่นใจว่าเครื่องมือจะสามารถวัดอุปกรณ์ที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าและการผลิตพลังงานหมุนเวียน ทั้งสองพื้นที่ที่แรงดันไฟฟ้าจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป

โซลูชันเครื่องมือเดียวสำหรับการวัด 8 ช่อง

PW8001 เครื่องเดียวสามารถวัดกำลังไฟฟ้าได้แปดช่องสัญญาณ ตัวอย่างเช่น ในระบบมอเตอร์คู่ของ EV เครื่องมือสามารถวัดกำลังของมอเตอร์ทั้งสองได้พร้อมกัน (วงจรแรงบิดสองวงจรและวงจรเอาท์พุตเครื่องเข้ารหัสสองวงจร) ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถวัดประสิทธิภาพของระบบมอเตอร์คู่ในลักษณะที่มีประสิทธิภาพและทำซ้ำได้สูง PW8001 ตัวเดียวสามารถวัดมอเตอร์และอินเวอร์เตอร์รุ่นต่อไปได้ ซึ่งใช้วงจรจำนวนมากขึ้น

ตัวอย่างการวัด

ฮิโอกิ ใช้ Power Analyzer PW8001-11 (พร้อมฟังก์ชันวิเคราะห์มอเตอร์) และเซ็นเซอร์กระแสไฟเพื่อวัดกำลังสำหรับมอเตอร์ด้านหน้าและด้านหลัง ตลอดจนอินพุตและเอาต์พุตกำลังของอินเวอร์เตอร์ทั้งสอง จากนั้นจึงคำนวณประสิทธิภาพและการสูญเสียพลังงานสำหรับแต่ละรายการ

เครื่องวิเคราะห์กำลังที่สามารถตอบสนองความต้องการในอนาคตได้

ระบบขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ในล้อสี่ตัวคาดว่าจะเป็นเทคโนโลยี EV ในอนาคต โหมดการวิเคราะห์สี่มอเตอร์ของ PW8001 สามารถรับสัญญาณจากเครื่องวัดแรงบิดและเครื่องวัดวามเร็วเป็นอินพุต และใช้ข้อมูลที่เป็นผลลัพธ์เพื่อวิเคราะห์มอเตอร์สี่ตัวพร้อมกัน ความสามารถนี้ช่วยให้สามารถใช้เครื่องมือในการประเมินระบบที่ควบคุมแต่ละล้อได้ นอกจากความสามารถต่างๆ ซึ่งรวมถึงความแม่นยำสูงและความสามารถในการรองรับแรงดันไฟฟ้าสูงและความถี่สูงแล้ว ฮิโอกิ กำลังทำงานเพื่อเพิ่มฟังก์ชันการทำงานและปรับปรุงเพื่อแก้ไขปัญหาของลูกค้า
ตัวอย่างเช่น สามารถเชื่อมต่อเครื่องมือ PW8001 สองเครื่องด้วยสายไฟเบอร์ออปติก ^*1 ทำให้เครื่องมือหนึ่งสามารถรวมค่าที่วัดได้ของทั้งสองเครื่องมือ เพื่อรองรับเป้าหมายการวัดที่มีจำนวนวงจรเพิ่มขึ้น การตั้งค่าที่เป็นผลลัพธ์สามารถวิเคราะห์ข้อมูลกำลังไฟฟ้าได้ถึง 16 ช่องพร้อมกันในขณะที่แสดงและบันทึกข้อมูลประสิทธิภาพและข้อมูลการสูญเสียในเครื่องเดียว
การปรับปรุงฟังก์ชันการทำงานของ PW8001 อยู่ในระหว่างดำเนินการเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งช่วยให้สามารถส่งออกข้อมูลการวัดเป็นสัญญาณ CAN/ CAN FD ^*1 เป็นผลให้เครื่องมือสามารถรวมอาร์เรย์ของข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับยานพาหนะ ซึ่งรวมถึงแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟ ประสิทธิภาพ และการสูญเสีย แต่ยังรวมถึงข้อมูลจาก ECU สำหรับแบตเตอรี่และมอเตอร์โดยไม่มีความคลาดเคลื่อนของเวลา ทำให้สามารถประเมินได้อย่างครอบคลุม

• *1: คุณสมบัติ/ฟังก์ชันนี้จะได้รับการสนับสนุนใน PW8001 Ver. 2.00.

วิธีการขนส่งผู้คนและสินค้ากำลังเปลี่ยนไปใช้ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า ตั้งแต่รถยนต์และรถจักรยานยนต์ไปจนถึงเครื่องจักรก่อสร้าง เรือ และเครื่องบิน ในขณะที่เรามองไปสู่สังคมที่ปราศจากคาร์บอน การนำการผลิตไฟฟ้าโดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนเพิ่มขึ้นทุกปีพร้อมกับประสิทธิภาพในการผลิต ในอนาคตฮิโอ ฮิโอกิ จะยังคงดำเนินโครงการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายต่อไป เพื่อช่วยให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานที่หลากหลายจะใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด
ฮิโอกิ ยังมีเครื่องมือวัดที่หลากหลายพร้อมฟังก์ชันการทำงานที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้า มีอุปกรณ์สาธิตให้บริการ ดังนั้นโปรดติดต่อ ฮิโอกิ หากคุณต้องการสัมผัสประสบการณ์การใช้งานและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ของเราด้วยตนเอง และโปรดติดต่อปัญหาการวัดใดๆ ที่คุณต้องการแก้ไขหรือเครื่องมือที่คุณสนใจ

เรียนรู้เพิ่มเติม

• 

  เครื่องวิเคราะห์พลังงาน PW8001