Prüfgeräte für jeden Anwendungsfall

Prüfsystem für Elektromotoren

Prüfsystem für Inverter und 3-phasige Asynchronmotoren von Mildhybriden unter realitätsnahen Bedingungen.

Branche: Automobilindustrie / Elektromotoren 

Herausforderung

Elektromotoren von Mildhybridfahrzeugen sollen unter möglichst realen Bedingungen getestet werden. Neben verschiedenen statischen und dynamischen Funktionsprüfungen sollte der 3-phasige Asynchronmotor sowie der Inverter auf -20 °C abgekühlt, danach auf +70 °C erhitzt werden. So sollen die Anforderungen an die Motoren simuliert werden, die während des Betriebs in Elektrofahrzeugen / Hybridfahrzeugen auftreten können.

Das Testsystem soll in der Analyse für Dauertests, die in der Produktion aufgrund von niedrigen Taktzeiten nicht möglich sind, eingesetzt werden.

Lösung

Um den Motor, den Inverter und das Endprodukt (Motor + Inverter) jeweils getrennt testen zu können wurden drei einzelne Stationen entwickelt und in einem kompakten System kombiniert.

Motorprüfstation
Der eingelegte Motor wird durch ein 48 V Inverter in verschiedenen Lastpunkten betrieben und dabei geprüft. Bei den durchgeführten Prüfungen handelt es sich um eine Spannungsmessung, Strommessung bis max. 500 A, COS-Phi Berechnung (Verhältnis zwischen Blindleistung Q und Scheinleistung S), eine Leistungsberechnung und die Locked-Rotor-Prüfung. Hierbei wird der Rotor mithilfe eines Servomotors blockiert und eine geringe Spannung angelegt, um so den Kurzschlussstrom des Motors zu bestimmen.

Inverterstation 
Der Inverter wird an eine Motorsimulation, sowie zum ersten Mal an den Kühlkreislauf des Systems angeschlossen. Neben einer Spannungs- und Strommessung bis 400 A wird auch eine Leistungsberechnung und die korrekte Kommunikation der CAN-Schnittstelle geprüft.

Gesamtsystemstation 
Der komplette Prüfling (Inverter + Motor) wird an die 48 V Versorgung und den Kühlkreislauf angeschlossen. Eine Lastmaschine wird an das Riemenrad kontaktiert und die komplette Prüfung des Prüflings läuft vollautomatisch ab. Während der Prüfung wird zusätzlich zu den Lastprüfungen eine Umweltsimulation durchgeführt und der Prüfling wird zunächst auf -20 °C abgekühlt und anschließen auf +70 °C erwärmt. So wird der Prüfling unter möglichst ähnlichen Einflüssen getestet wie es im realen Einsatz zu erwarten ist. Abschließend erfolgt eine automatische Entladung des Prüflings per Software, um so die Sicherheit des Personals zu gewährleisten.

  • Prüfung unter "realen" Bedingungen
  • Kompakte Kombination aus drei Prüfstationen
  • Vollautomatische Prüfabläufe nach Kontaktierung
  • Geringer Personalaufwand
  • Einfache und intuitive Bedienung
  • Einfache Erweiterbarkeit für zukünftige Prüflinge
  • Maximale Flexibilität durch großzügige Auslegung aller Komponenten
  • Erweiterbar durch zusätzliche Schnittstellen und Werkstückträger
  • Frei konfigurierbare Dauertest für alle drei Prüflingskomponenten
  • Prüflinge verschiedener Hersteller auf einer Anlage prüfbar
  • Strommessung bis 500 A
  • Dauertest mit Kühl-/Heizkreislauf von -20 °C bis +70 °C
  • Frei einstellbare Lastpunkte über Lastmaschine (+/- 120 Nm, +/- 3.000 U/min)
  • Zahlreiche Kommunikationsschnittstellen
  • Elektronisch geregelte Spannungs- und Stromquellen: +/- 385 A sowie 0-60 V
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