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探秘高速電機(jī)，新能源汽車動(dòng)力革新的核心 “引擎”
消費(fèi)者對(duì)新能源汽車的性能、續(xù)航里程和舒適性等方面的要求不斷提高，促使汽車制造商加大對(duì)高速電機(jī)等高性能零部件的研發(fā)和應(yīng)用力度，以滿足市場需求，提升產(chǎn)品競爭力。
另外，隨著材料科學(xué)和制造工藝的不斷發(fā)展，例如碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等先進(jìn)器件的出現(xiàn)，亦為高速電機(jī)的性能提升和成本降低提供了有力支持。
關(guān)于高速電機(jī)的研發(fā)，您是否有如下煩惱？
在電機(jī)以及電機(jī)控制器的研發(fā)過程中，我們通常會(huì)使用功率分析儀同步測試母線輸入，控制器輸出，以及電機(jī)的機(jī)械效率，用于同步分析各個(gè)環(huán)節(jié)的效率以及損耗。
但隨著新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速越來越高，在追求更高的功率密度的同時(shí)，也會(huì)帶來一系列新的課題，例如：
造成以上原因的主要因素，就是電機(jī)控制器輸出端的功率成分比較復(fù)雜，主要由以下三個(gè)部分組成：
第一部分，是電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率。這個(gè)部分屬于低頻域，一般不會(huì)超過10Khz。
第二部分，是開關(guān)頻率，即載波頻率。載波和諧波構(gòu)成了10k-1Mhz頻率范圍的功率范圍。第三部分，是器件的開關(guān)損耗。這一部分對(duì)有功功率的影響不大，但是容易對(duì)測試結(jié)果造成混疊。
如何獲取真實(shí)準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)？
如果想準(zhǔn)確的測試電機(jī)控制器的損耗，必須要兼顧準(zhǔn)確測試高頻和低頻的測試能力。
解決方案①“功率按頻率分開“的功率譜分析
目前常規(guī)的功率測試設(shè)備，主要針對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的基波和基波高次諧波進(jìn)行分析，缺乏對(duì)載波以及載波的高次諧波進(jìn)行分析的手段。如果要評(píng)估高頻損耗，就需要能夠把功率按照頻率單獨(dú)分開的功率譜分析功能，通過功率譜分析，我們可以了解高頻域的功率特性，因此，可以測量開關(guān)頻率的二次諧波、三次諧波和四次諧波以及高頻域的功率特性。
解決方案②寬頻帶和精確的相位補(bǔ)償
在高頻部分，會(huì)因?yàn)殡娏魈筋^的角度延時(shí)特性，引起高頻功率成分測量計(jì)算的誤差，極端情況下會(huì)把高頻正功成分誤計(jì)算成負(fù)功，引起最終功率結(jié)果的誤差和波動(dòng)。因此，功率分析儀還需配合擁有順滑的延遲特性，可進(jìn)行相位角度的補(bǔ)償和修正的電流傳感器，才能最終實(shí)現(xiàn)高頻功率的精準(zhǔn)運(yùn)算。
HIOKI日置兼具功率分析與電流檢測高速電機(jī)研發(fā)的“好伙伴”
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