Biến tần và động cơ kéo xe điện​

Phân tích tín hiệu biến tần quan trọng

Điều biến độ rộng xung và các dạng sóng dòng điện và điện áp nhiều pha trong lịch sử đã đặt ra những thách thức cho các máy hiện sóng và các kỹ sư dựa vào chúng. Tuy nhiên, việc có thể nhìn thấy và đo lường các dạng sóng này là rất quan trọng để tối ưu hóa độ tin cậy, độ bền, mật độ công suất và hiệu suất của biến tần.

Sự ra đời của máy hiện sóng 6 và 8 kênh đã làm cho việc nghiên cứu hệ thống 3 pha trở nên dễ dàng hơn nhiều, nhưng đối với biến tần cũng cần có các kỹ thuật đo đặc biệt:

• Tín hiệu PWM rất khó kích hoạt - khó có thể có được các phép đo ổn định, có thể lặp lại. Đặc biệt phải chú ý để đảm bảo thời gian tham chiếu ổn định.
• Phân tích hệ thống 3 pha yêu cầu các phép đo điện áp, dòng điện, góc và công suất cho các pha riêng lẻ cũng như hệ thống tổng. Biểu đồ phaso lý tưởng để quan sát độ lớn, góc và sự cân bằng.

Phần mềm Phân tích biến tần, động cơ và truyền động trên máy hiện sóng 4/5/6 Series giúp đơn giản hóa việc kích hoạt trên các đầu ra PWM và thiết lập các phép đo 3 pha. Hiển thị sơ đồ phaso giúp bạn hiểu trực quan và gỡ lỗi các sự cố điện 3 pha.

Các phép đo điện áp, dòng điện và công suất 3 pha trên đầu ra biến tần.

Tìm hiểu thêm:

Tìm hiểu thêm về cách sử dụng Biểu đồ phaso trên Máy hiện sóng để Phân tích công suất 3 pha

Khả năng hiển thị thành các Tham số điều khiển vectơ chẳng hạn như DQ0​

Hệ thống biến tần và động cơ vòng kín sử dụng phản hồi để cung cấp khả năng kiểm soát tốc độ và mô-men xoắn vượt trội so với hệ thống vòng hở. Bộ điều khiển "vectơ" vòng kín thực hiện các phép tính thời gian thực để biến đổi phản hồi góc và phản hồi hiện tại thành các biến đơn giản hơn (D và Q) có thể được thu nhỏ tuyến tính trong thời gian thực. Các tham số D và Q được chia tỷ lệ sau đó được biến đổi nghịch đảo để cung cấp đầu vào cho các bộ điều biến được sử dụng để điều khiển thiết bị chuyển mạch. ​

Vì những tính toán quan trọng này xảy ra sâu bên trong bộ điều khiển, nên rất khó để nghiên cứu D và Q liên quan đến các tham số hệ thống khác. Ứng dụng IMDA trên MSO 5/6 Series B hỗ trợ một phép đo duy nhất - DQ0 (Direct Quadrature Zero) giúp các kỹ sư hiểu rõ hơn về bộ điều khiển. Ứng dụng tính toán toán học D và Q từ các dạng sóng đầu ra của biến tần bằng cách áp dụng sự kết hợp của biến đổi Park và Clarke. Các kết quả được hiển thị dưới dạng các phép đo số và dưới dạng biểu đồ phaso với một vectơ kết quả. Bằng cách kết hợp góc bộ mã hóa, các kỹ sư có thể quan sát các vectơ DQ0 được căn chỉnh với vị trí 0 của nam châm rôto khi được sử dụng với xung chỉ số QEI. Các công cụ trực quan này cung cấp khả năng hiển thị độc đáo về hiệu suất của bộ điều khiển trong quá trình vận hành thực tế của động cơ.

Các phép đo DQ0 sử dụng dạng sóng đầu ra để tính toán và hiển thị các hệ số của hệ thống điều khiển.​

Learn More:

DQ0 Analysis of Motor Control Systems Using an Oscilloscope Whitepaper

Hiểu tác động của tích hợp thiết bị nguồn băng thông rộng​

Việc chuyển đổi sang kiến trúc 800 V mang lại những lợi ích như giảm chi phí cáp và pin, giảm suy hao nhiệt và hiệu quả hệ thống cao hơn. SiC MOSFETs cho phép điện áp chuyển mạch cao hơn và suy hao chuyển mạch thấp hơn, nhưng các kế hoạch kiểm tra truyền thống dựa trên thiết bị silicon không còn được áp dụng nữa.

Những thách thức chính trong việc kiểm tra chất bán dẫn khe vùng rộng bao gồm:​

• Thăm dò dòng điện và điện áp ở mức công suất cao
• Đo tín hiệu chính xác trên MOSFETs phía cao khi có điện áp chế độ chung rất cao​
• Đo suy hao khi chuyển mạch với các kiểm tra chuẩn hóa như kiểm tra xung kép​

Tektronix cung cấp các giải pháp kiểm tra biến tần lực kéo dựa trên SiC MOSFET bao gồm máy hiện sóng, que đo chênh lệch điện áp cao, que đo dòng điện, queo đo cách ly quang học, nguồn tín hiệu và bộ cấp nguồn chính xác.

Phần mềm kiểm tra xung kép sử dụng các kỹ thuật đo tự động nhất quán cho các phép đo Eon và Eoff.

Tìm hiểu thêm:

Tìm hiểu thêm chi tiết về kiểm tra xung kép