Измерение спектра сигналов электрогенератора для электробуса
23.01.2023
Команда АКМЕТРОН выполнила измерения спектра электрического сигнала синхронного электродвигателя в режиме генератора, предназначенного для привода электротранспорта отечественного производства.
Не секрет, что при выполнении опытно-конструкторских работ (R&D от англ. Research and development - исследования и разработки), организациям требуется дорогостоящее испытательное оборудование и средства измерений. Если такие работы выполняются регулярно или с большим количеством изделий в опытных партиях, то целесообразно приобретение измерительного оборудования в собственность. Таким образом крупные предприятия обеспечивают непрерывность испытательного процесса, постоянную готовность и другие производственные показатели.
Для решения разовых или прикладных (непрофильных) измерительных задач вполне разумно привлечение сторонних организаций, имеющих опыт и соответствующие средства измерений. Это обходится значительно дешевле, нежели приобретение дорогостоящего оборудования.
В данном случае компания АКМЕТРОН оказала услуги измерений для компании ООО «АмперМагнит», которая входит в группу компаний AMT&C, занимающихся прикладными разработками в области магнетизма.
Измерение спектра сигналов электрогенератора для электробуса
Современные электродвигатели, применяемые для привода электротранспорта, работают в двух режимах: в режиме тягового электродвигателя, потребляя электроэнергию от аккумуляторных батарей через инвертер, и в режиме генератора во время холостого хода при движении под уклон или торможении двигателем для заряда аккумуляторных батарей, т.е. рекуперации энергии.
Команда АКМЕТРОН выполнила измерения спектра электрического сигнала синхронного электродвигателя в режиме генератора, предназначенного для привода электротранспорта отечественного производства.
Линейка электроприводов разработана и производится ООО «АмперМагнит» для электробусов и электромобилей ПАО «КАМАЗ».
Измерения проводились с помощью анализатора мощности PA2203A на предмет соответствия требованиям ГОСТ 22407-85 «Генераторы синхронные явнополюсные общего назначения. Общие технические условия» в целях заводских испытаний.
Измерительные задачи:
1. Определение формы и коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжений
2. Спектральный анализ линейных напряжений
Рис. 1. Схема подключения оборудования для проведения спектрального анализа линейных напряжений
На рисунке 1 применены следующие условные обозначения:
1, 2, 3 – муфта соединительная компенсационная,
4 – испытываемый электродвигатель,
5 – нагрузочный электродвигатель,
6 – рабочее место оператора (измерительная система)
Рис. 2 – Внешний вид двигателей в испытательной установке
Определение уровней амплитудной и фазовой составляющих спектра электрического сигнала с частотой от 277 Гц и напряжением до 460 В, выполнялось до 40-й гармоники включительно, а также определён коэффициент искажений.
В результате измерений установлено, что коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения не превышает 0,79%, при допуске 5%.
Рис. 3 – Форма сигнала и коэффициент нелинейных искажений (Total Harmonic Distortion - THD)
В результате измерений установлено, что коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения не превышает 0,79%, при допуске 5%.
Рис. 3 – Форма сигнала и коэффициент нелинейных искажений (Total Harmonic Distortion - THD)
Полученные результаты заносятся в протокол. Распечатки спектра линейных напряжений прикладываются к протоколу.
Измерительный стенд для проверки амплитудной и фазовой составляющих гармонического спектра, а также коэффициента нелинейных искажений:
Рис. 4 – Измерительный стенд для проверки амплитудной и фазовой составляющих гармонического спектра
В качестве оценки экономической эффективности аутсорсинга услуг измерений можно привести следующие цифры:
-
Стоимость анализатора мощности PA2203A составляет порядка 4,5 млн. руб.
-
Стоимость подготовки квалифицированного специалиста от 5 млн. руб.
-
Время обучения квалифицированного специалиста – до 5 лет.
-
Опыт – бесценен.
-
Стоимость услуг измерений в данном случае не превысила 100 тыс. руб.
Выводы:
- Формы напряжения и коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжений электродвигателя (в режиме генератора), предоставленного для измерений, соответствуют требованиям технического задания Заказчика.
- Услуги измерений на аутсорсинг востребованы для решения прикладных измерительных задач.
- Производитель получил существенную экономию средств при выполнении Контракта с Заказчиком.
