電機瞬態(tài)測試的核心關鍵“同步性”

　　說到電機試驗，大家往往想到的都是如何保證測試精度，會用到高精度的測量儀器設備、傳感器等。但隨著電機行業(yè)的發(fā)展，特別是矢量變頻控制等電機控制技術的日益成熟，測試人員需要對電機的瞬態(tài)特性進行分析，這時候就要注意到一個新的測試要點——如何保證測試的同步性。

　　為什么要關注測試的同步性?

　　所謂同步性，即在電機測試中確保每個測量參數(shù)是在同一時間點下采集的，主要體現(xiàn)在轉速、位置、扭矩、電壓、電流、溫度、振動等參數(shù)的同步采集。

　　測試的同步性對結果的影響最明顯在于效率測量。如果轉速n、扭矩T等機械參數(shù)和電壓U、電流I等電參數(shù)不在同一時間點下采集，那么根據效率計算公式計算出來的結果也是錯誤的。

　　電機效率計算公式

　　另外，對于新能源汽車，變頻電機、伺服電機等需要把電機驅動器和電機進行同步測量，分析系統(tǒng)性能的電機，測試的同步性也是分析其實時狀態(tài)下電機控制器效率與電機效率對系統(tǒng)影響的關鍵。

　　為什么過去沒有關注測試的同步性?

　　過去測試的電機，主要是以異步電機為主，測試人員只需要測量其各個恒工況下的參數(shù)，就得到其輸出性能，描繪出Tn曲線或效率曲線。即使測試過程數(shù)據的采集不是同一時間點下，但由于不同時間下電機的工況(轉速、扭矩等)是穩(wěn)定不變的，所以測試結果也是正確的。

　　電機的Tn曲線

　　但隨著電機控制技術發(fā)展，越來越多的電機需要測量其在工況變化時的參數(shù)。如調速過程、負載階躍沖擊等，這些對動態(tài)變化過程的瞬態(tài)測量需要保證數(shù)據采集時的實時同步，得出的實時數(shù)據曲線才有參考價值，所以業(yè)界也開始對測量的同步性關注起來。

　　電機的調速響應曲線

　　如何保證測試的同步性?

　　保證測試的同步性，尤其是保證電壓、電流、轉速、扭矩這四個電機最關鍵的參數(shù)采集時的同步性，一直都是業(yè)界的難題。傳統(tǒng)的方案是采用多個儀器、傳感器來采集，最終走總線進行上傳，在上位機進行效率運算，往往會引入ms級的時延，對于當下動輒幾ms的電機控制變化響應時間來說，這個時延是無法接受的。

　　傳統(tǒng)方案PK致遠電子同步采集方案

　　針對這一問題，致遠電子的MPT電機測試系統(tǒng)采用單臺采集終端方案，通過完全自主設計的新一代MDA功率分析儀，同時對電機的電壓、電流、轉速、轉矩、角度位置進行實時采集和錄波，直接在采集終端上計算出效率，同步誤差時延低至10ns，真正意義上解決了電機瞬態(tài)測試或動態(tài)測試的同步性難題。