旋轉(zhuǎn)變壓器，電機(jī)里的“角度小偵探”，作為一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，在HEV和EV用電機(jī)試驗(yàn)中得到廣泛應(yīng)用。但是“易受干擾”、“難以同步”似乎成了無(wú)法擺脫的魔咒。如何在確保高精度測(cè)試的基礎(chǔ)上告別手動(dòng)同步？怎樣才能讓激勵(lì)電源的測(cè)試更加便捷？有了橫河DL950,這些不再是難題！

橫河以示波記錄儀DL950為中心，結(jié)合FG420及IS8000，針對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器開發(fā)，為用戶構(gòu)建從試制之初到實(shí)際操作均能應(yīng)對(duì)自如的高效測(cè)試方案。

橫河DL950，變壓器工程師們的好幫手

01  借助豐富的波形，生成激勵(lì)電源

在旋轉(zhuǎn)變壓器開發(fā)初期階段的課題無(wú)疑是獲得激勵(lì)電源。測(cè)量方法一是借助表格軟件等工具，對(duì)其參量的可變波形的弦相位信號(hào)、余弦相位信號(hào)和激勵(lì)信號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；另一種方式則是借助昂貴的專用旋轉(zhuǎn)變壓器測(cè)量?jī)x，但這一設(shè)備卻并不適用于后期的同步測(cè)量。

FG420是一款具備掃頻、調(diào)制功能的函數(shù)發(fā)生器，可進(jìn)行最大20Vp-p、頻率范圍為0.01μHz～30MHz的寬帶輸出。如圖1所示，鑒于其輸出內(nèi)容可作為波形捕獲，并支持用戶在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建任意波形及可變波形，因此用戶可通過(guò)波形所在的實(shí)驗(yàn)性地區(qū)分難以完成的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵(lì)電源條件。如遇電壓振幅不足，則可使用高速雙極性電源（例如NF Circuit Design Block生產(chǎn)的HSA系列）來(lái)彌補(bǔ)振幅的不足。

圖1 參數(shù)可變波形示例

配備/G3選件的橫河DL950支持用戶在執(zhí)行高速采樣的過(guò)程中進(jìn)行波形運(yùn)算，如圖2所示，其所具備的旋轉(zhuǎn)變壓器測(cè)量的計(jì)算類型，可將運(yùn)算結(jié)果與測(cè)量波形實(shí)時(shí)同步，并最終以波形的形式顯示；其所具備的“實(shí)時(shí)性”和“同時(shí)多波形同步”特性更是使其在諸多不確定因素的試制階段中脫穎而出，一躍成為強(qiáng)大的測(cè)試工具。

圖2 使用DL950進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變壓器測(cè)量的結(jié)果示例

除獲取旋轉(zhuǎn)變壓器的信號(hào)外，處于不同開發(fā)階段的用戶還需通過(guò)測(cè)量電源濾波器電路等項(xiàng)目的電路電壓和電流、線圈溫度等參數(shù)對(duì)測(cè)量情況進(jìn)行附帶評(píng)估。而橫河DL950所具備的多通道優(yōu)勢(shì)即可從物理量角度出發(fā)，以每臺(tái)最多可使用8個(gè)模塊，模擬最大32通道輸入的配置為用戶的日常測(cè)試體驗(yàn)保駕護(hù)航。

而在風(fēng)險(xiǎn)諸多的開發(fā)階段，橫河DL950的測(cè)試實(shí)力依舊不容小覷，除部分模塊除外，設(shè)備的通道間及接地間均經(jīng)過(guò)絕緣處理，因此研發(fā)人員可在增加電壓測(cè)量點(diǎn)時(shí)最大限度地減少追加探頭，以降本增效的新策略應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的市場(chǎng)環(huán)境。

更令人驚喜的是DL950所具備的多重采樣功能，還能自動(dòng)“查漏補(bǔ)缺”并實(shí)現(xiàn)“取長(zhǎng)補(bǔ)短”。當(dāng)用戶插入采樣率不同的模塊時(shí)，橫河DL950將通過(guò)減少采樣速率較慢的數(shù)據(jù)量，大幅改善存儲(chǔ)、傳輸速度和內(nèi)存占用量。

如圖3所示，當(dāng)用戶嘗試同時(shí)獲取多個(gè)物理量時(shí)，慢速信號(hào)測(cè)量模塊的數(shù)據(jù)量會(huì)大幅增加，并以補(bǔ)充采樣點(diǎn)的方式適應(yīng)采樣速率最快的模塊，通過(guò)保存實(shí)際樣本數(shù)據(jù)的方式，在不產(chǎn)生龐大數(shù)據(jù)量的前提下獲取最快采樣數(shù)據(jù)×所有通道的數(shù)據(jù)。該功能在進(jìn)行CSV輸出時(shí)也同樣有效。

將電機(jī)逆變器進(jìn)行組合評(píng)估是制造旋轉(zhuǎn)變壓器過(guò)程中不可逾越的一個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)入該階段后，多個(gè)信號(hào)的同步測(cè)量將變得至關(guān)重要，并愈加凸顯出橫河DL950所具備的測(cè)試優(yōu)勢(shì)。 

由于DL950的實(shí)時(shí)運(yùn)算功能類似于旋轉(zhuǎn)變壓器的運(yùn)算功能，因此用戶可直接參照?qǐng)D4，利用旋轉(zhuǎn)變壓器的測(cè)量結(jié)果計(jì)算出電機(jī)的電氣角度。此外，用戶還能通過(guò)選配波形觀測(cè)功率值的功率分析選件(/G05)，以及實(shí)現(xiàn)三相電機(jī)的dq軸電流/電壓的同步分析的電機(jī)分析選件(/MT1)等功能設(shè)置，持續(xù)拓寬測(cè)試范圍。

圖4 電機(jī)逆變器連接示例

除了實(shí)時(shí)運(yùn)算、多通道同步測(cè)量、多重采樣功能外，橫河DL950同樣具備強(qiáng)大的抗干擾性能，并可確保用戶即使在實(shí)際以高頻率大振幅驅(qū)動(dòng)逆變器的高壓側(cè)柵極信號(hào)時(shí)，也能進(jìn)行更正確的測(cè)量。通過(guò)這一對(duì)策，工程師們即可直觀感受到比其他公司同類產(chǎn)品更優(yōu)質(zhì)的波形再現(xiàn)。

橫河IS8000出場(chǎng)，集成測(cè)試不在話下

除了DL950、FG420兩款硬件產(chǎn)品，橫河還提供IS8000集成測(cè)量軟件。如圖6所示，IS8000不僅能串聯(lián)起橫河王牌產(chǎn)品WT5000、DL950等儀器，讓多種數(shù)據(jù)齊聚PC端進(jìn)行計(jì)算匯總，便于用戶在同一畫面中實(shí)時(shí)同步測(cè)量；還支持用戶組合使用RAMScope（（株）DTS Insight制造）和高速攝像機(jī)（（株）Photron制造）等，將以往很難完成的高精度和多樣化的同步測(cè)量成為現(xiàn)實(shí)。

例如用戶可使用“DL950+高速攝像機(jī)+IS8000”的組合實(shí)現(xiàn)完全同步測(cè)試。這種配置的優(yōu)勢(shì)在于當(dāng)工程師們接近于旋轉(zhuǎn)變壓器開發(fā)的最終階段時(shí)，在無(wú)需配置新部件的前提下也能順利進(jìn)行測(cè)試。即使用戶所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是以電機(jī)分析為主，這一組合也能在對(duì)高速旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行目視監(jiān)視時(shí)簡(jiǎn)化復(fù)雜的調(diào)試工作。

此外該軟件還能輕松同步紅外熱像儀和DLM系列示波器的測(cè)量結(jié)果，在簡(jiǎn)化測(cè)試步驟的同時(shí)對(duì)事件發(fā)生的原因進(jìn)行探究重構(gòu)。

圖5 IS8000示意圖