Đánh giá hiệu quả và tổn thất của biến tần SiC
Thách thức đánh giá hiệu quả và tổn thất của biến tần SiC (Silicon Carbide)
Đo lường chính xác hơn với các sản phẩm của Hioki
Khách hàng hợp tác
Công ty S là nhà sản xuất thiết bị gia dụng tự hào có doanh số bán hàng cao nhất so với bất kỳ công ty nào trong ngành trên toàn thế giới. Công ty phát triển các sản phẩm và bộ phận tại các cơ sở ở Nhật Bản và cung cấp các thiết bị gia dụng cho các quốc gia khác nhau trên toàn thế giới. Trong những năm gần đây, nó đã tập trung vào việc phát triển các thiết bị tiết kiệm năng lượng và các sản phẩm của nó mang lại hiệu suất tiết kiệm năng lượng vượt trội.
Bối cảnh
Công ty S cần một hệ thống có thể đánh giá chính xác hiệu quả và tổn thất của biến tần SiC.
Các nhà sản xuất trong toàn ngành công nghiệp thiết bị đang làm việc để tăng hiệu suất tiết kiệm năng lượng của các thiết bị như máy điều hòa không khí, tủ lạnh và máy giặt. Không ngoại lệ với xu hướng phát triển các sản phẩm hiệu suất cao hơn, tiết kiệm năng lượng hơn, Công ty S đã làm việc để tăng hiệu suất tiết kiệm năng lượng của biến tần và động cơ mà công ty phát triển trong nhà. Là một phần trong nỗ lực tiếp tục giảm tiêu thụ điện năng và thu nhỏ các sản phẩm hiệu suất cao, công ty đã áp dụng chính sách sử dụng bộ biến tần silic cacbua (SiC) thế hệ tiếp theo trong các sản phẩm của mình. Các bộ biến tần này có suy hao thấp mặc dù chuyển đổi ở tần số cao và chúng đóng góp đáng kể vào kích thước sản phẩm nhỏ hơn. Trong tương lai, việc chuyển sang sử dụng Biến tần SiC trong toàn ngành sẽ tăng tốc khi có nguồn cung cấp ổn định cho các thiết bị điện SiC giá rẻ.
Chuyển đổi dạng sóng
Tuy nhiên, bộ biến tần SiC khó đánh giá định lượng hơn vì chúng có tổn thất thấp mặc dù hoạt động chuyển đổi tần số cao. Rất khó để đo lường chính xác hiệu quả và tổn thất của bộ biến tần SiC bằng máy phân tích công suất và cảm biến dòng điện thường được sử dụng để đánh giá hiệu quả của bộ biến tần. Để đạt được tiến bộ trong quá trình phát triển, khả năng đo lường chính xác hiệu suất chuyển đổi năng lượng là điều cần thiết. Khi Công ty S đo các bộ biến tần SiC mà họ đã phát triển sau khi tính toán mức độ cải tiến mà một công tắc đối với một bộ phận nhất định có thể mang lại trong giai đoạn thiết kế, họ đã tìm thấy sự khác biệt đáng kể giữa các giá trị mong đợi đó và các giá trị đo được thực tế, khiến họ nghi ngờ. về việc liệu các đánh giá mà nó đã tiến hành trong quá khứ có chính xác hay không. Do đó, công ty bắt đầu xem xét việc mua một hệ thống đo lường mới có thể đánh giá chính xác các bộ biến tần SiC.
Lý do chính để khách hàng chọn Hioki
Khả năng đo hiệu quả của bộ biến tần SiC và thực hiện các phép đo chính xác ở nhiều tần số chuyển mạch khác nhau
Đo kiểm hiệu quả chuyển đổi nguồn của Biến tần
Ngày nay, hiệu suất chuyển đổi năng lượng của biến tần SiC dễ dàng vượt quá 95% và các nhà sản xuất đang tinh chỉnh thiết kế của họ để theo đuổi con số vượt quá 99%. Do đó, chỉ tăng 0,1% là một cải tiến đáng kể và sai số 0,1% trong kết quả đo sẽ có tác động đáng kể đến sự phát triển tiếp theo. Tương tự, công ty cần một hệ thống có thể đo lường chính xác phần trăm tổn thất còn lại.
Công ty S đã sử dụng máy phân tích công suất và cảm biến dòng điện từ một công ty khác, nhưng đối với giao dịch mua này, công ty đã tiến hành nghiên cứu so sánh các hệ thống đo lường dựa trên khả năng đo chính xác bộ biến tần SiC của chúng. Công ty cũng nhấn mạnh hiệu suất cần thiết để đo lường chính xác hiệu quả và tổn thất ở tần số chuyển đổi thậm chí cao hơn trong tương lai.
Kết quả của quá trình đó, công ty đã chọn Hioki làm đối tác cho hệ thống vì Hioki có các nhóm sản phẩm có dải tần rộng, khả năng chống ồn cao và Độ chính xác đo lường cao cần thiết để đo chính xác biến tần SiC và vì Hioki kinh nghiệm phát triển, sản xuất và bán cả hai Cảm biến thiết bị đo công suất và dòng điện có nghĩa là nó có thể cung cấp các hệ thống đo lường chính xác trong các cấu hình tối ưu. Sau khi thực sự đo lường hiệu quả của một biến tần SiC nguyên mẫu mà nó đã chế tạo, công ty đã quyết định mua Máy phân tích công suất PW6001 và Cảm biến dòng điện AC / DC CT6904, mà họ thấy mang lại hiệu quả và số liệu tổn thất dự kiến ở nhiều tần số chuyển mạch khác nhau.
Tính toán hiệu quả và tổn thất
Quyết định được đưa ra sau khi các cuộc thảo luận giữa hai công ty đưa ra lời giải thích kỹ thuật thuyết phục về việc các máy phân tích công suất và cảm biến dòng điện điện thông thường không thể thực hiện các phép đo chính xác. Cách tiếp cận này là một quy trình quan trọng đối với Công ty S.
Lợi ích
Đo chính xác bộ biến tần SiC và tinh chỉnh các điều kiện hoạt động tối ưu
Máy phân tích công suất PW6001
Cảm biến dòng điện AC / DC CT6904
Bằng cách mua Máy phân tích công suất PW6001 và Cảm biến dòng điện AC / DC CT6904, Công ty S đã có được khả năng đo lường chính xác các bộ biến tần SiC và đánh giá kết quả phát triển dưới dạng cải thiện hiệu suất trong các phép đo như hiệu suất chuyển đổi điện và tổn thất. So với hệ thống trước đây của công ty, các giá trị đo hiệu suất chuyển đổi điện năng của hệ thống mới khác với hệ thống trước đó vài điểm phần trăm và các giá trị tổn thất của nó chênh lệch với hệ số 4. Ngoài ra, hệ thống mới giúp công việc điều chỉnh trơn tru khi tinh chỉnh tối ưu điều kiện hoạt động.
Công ty S đang xem xét sử dụng hệ thống này trong các ứng dụng khác ngoài đo biến tần SiC, ví dụ như trong đo tổn thất điện năng của các cuộn kháng tần số cao được lắp đặt trong mạch. Vì tần số chuyển mạch cao được sử dụng bởi mạch điện xung quanh các lò phản ứng khiến việc đo lường chính xác trở nên khó khăn, công ty đang có kế hoạch sử dụng Bộ phân tích công suất PW6001 và Bộ cảm biến dòng điện AC / DC CT6904, cung cấp khả năng đo tần số cao đặc biệt, để đo suy hao trong ứng dụng đó.
Lò phản ứng
Nếu công ty phát triển các sản phẩm với các thiết bị SiC lớn trong tương lai, nó sẽ có thể đo lường hiệu quả chuyển đổi năng lượng và mất nhiều loại thành phần chỉ bằng cách chuyển đổi cảm biến dòng điện vì Hioki cung cấp lựa chọn cảm biến dòng điện với Độ chính xác đo lường tuyệt vời, khả năng chống ồn và hiệu suất băng thông rộng (DC đến 1 MHz) cho dòng điện lên đến 2000 A. Công ty S đánh giá cao khả năng sử dụng hệ thống trong nhiều ứng dụng khác nhau trong khi hạn chế đầu tư vốn.
Hệ thống mới hứa hẹn sẽ giúp công ty tung ra các sản phẩm có hiệu suất tiết kiệm năng lượng cao nhất trên thế giới.
