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Q.boost Power Analyzer
GPA Serie
Dreiphasiger Power Analyzer für elektrische Antriebe zur Messung von Netzqualität und Effizienz des Antriebsstrangs
Die Leistungsanalyse bei der Prüfung von Elektrofahrzeugen (EV) ist für die Bewertung der Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit von kritischen EV-Komponenten wie Batterien, Wechselrichtern und Elektromotoren von entscheidender Bedeutung. Bei diesen Tests werden Parameter der Stromqualität wie Oberschwingungen, Spannungsschwankungen sowie Leistung und Leistungsfaktor untersucht, die für die Optimierung der Leistung des Antriebsstrangs und die Gewährleistung seiner Zuverlässigkeit unter verschiedenen Betriebsbedingungen entscheidend sind. Eine genaue Analyse der Gleichstromleistung und der mechanischen Leistung hilft bei der Ermittlung der Effizienz des Antriebsstrangs und unterstützt die Entwicklung von robusten und energiesparenden EV-Systemen, die den Industriestandards und den Erwartungen der Verbraucher entsprechen.
Vorteile der Leistungsanalyse bei EV-Tests
Die Leistungsanalyse bietet Ingenieuren detaillierte Einblicke, die zu Effizienz- und Leistungsverbesserungen in verschiedenen Systemen führen. Durch präzise Messungen des elektrischen Antriebsstrangs, einschließlich Motoren und Wechselrichtern, zeigt die Leistungsanalyse verbesserungswürdige Bereiche auf und trägt so direkt zu einem besseren Energiemanagement und einer besseren Gesamtleistung des Fahrzeugs bei.
- Optimierung des Antriebsstrangs: Detaillierte Bewertungen der Signalqualität helfen Ineffizienzen beim Betrieb von Motoren und Wechselrichtern zu erkennen. Damit können Verluste minimiert und die Gesamtleistung verbessert werden.
- Verbesserte Zuverlässigkeit der Komponenten: Durch die Erfassung und Bewertung der elektrischen und thermischen Belastung von Komponenten hilft die Leistungsanalyse bei der Entwicklung langlebiger Teile, die realen Betriebsbedingungen standhalten und das Risiko eines Komponentenausfalls minimieren.
- Einhaltung von Sicherheitsstandards: Die Durchführung von Stromanalysen stellt sicher, dass E-Fahrzeuge die internationalen Normen für Sicherheit und elektromagnetische Verträglichkeit einhalten.
- Systemintegration : Es unterstützt die nahtlose Integration elektrischer Systeme im Fahrzeug und verbessert die Funktionalität von Steuergeräten und anderen kritischen Systemen, die zur Fahrzeugsicherheit und zum Fahrerlebnis beitragen.
Wie die Leistungsanalyse funktioniert: Schritte zur Messung und Datenverarbeitung
Die Leistungsanalyse prüft nicht nur die Einhaltung strenger Industriestandards, sondern deckt auch potenzielle Verbesserungen auf. Durch eine rigorose Bewertung überbrückt die Leistungsanalyse die Lücke zwischen theoretischem Design und praktischer Funktionalität und stellt sicher, dass jede Komponente mit höchster Effizienz arbeitet. Dieser Prozess umfasst mehrere wichtige Schritte:
Systemaufbau
Bevor Sie mit der Leistungsanalyse beginnen, wird der Antriebsstrang des Elektrofahrzeugs, einschließlich des Motor- und Batteriesystems, sorgfältig vorbereitet. Dazu gehört, dass alle Anschlüsse sicher sind und das System kalibriert ist, um die elektrische Leistung genau zu messen.
Signalerfassung und -aufbereitung
Messgeräte mit hoher galvanischer Isolierung werden verwendet, um elektrische Signale aus dem Antriebsstrang des Fahrzeugs zu erfassen. Diese Geräte müssen die Amplitude und Phase von Spannung und Strom an verschiedenen Komponenten genau aufzeichnen. Dies erfordert eine hohe Präzision, um Anomalien zu erkennen, die die Leistung beeinträchtigen könnten.Parameter Auswahl
Ingenieure wählen relevante Messparameter wie Drehzahl und Drehmoment für die mechanische Leistung sowie Gleichspannung und Strom für die elektrische Leistung aus. Diese Parameter dienen der Bewertung der Effizienz von Energieumwandlungsprozessen und der Identifizierung potenzieller Bereiche für Energieeinsparungen.Dynamische Analyse
Die erfassten Signale werden dynamisch analysiert, so dass die Ingenieure beobachten können, wie der Antriebsstrang des Fahrzeugs unter verschiedenen Betriebsbedingungen reagiert. Dazu gehören auch Tests unter verschiedenen Lastszenarien, um die realen Fahrbedingungen zu simulieren.Bewertung der Kennparameter
Wichtige Kennzahlen zur Stromqualität wie Oberschwingungen, Spannungsschwankungen und transiente Störungen werden bewertet. Dieser Schritt ist wichtig, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug unter einer Vielzahl von Umwelt- und Betriebsbedingungen zuverlässig und effizient arbeitet.Datenintegration und Visualisierung
Die bei der Leistungsanalyse gesammelten Daten. Diese Tools helfen den Ingenieuren, Muster und Anomalien in den Daten schnell zu erkennen und ermöglichen so ein tieferes Verständnis der Systemleistung.Optimierung
Auf der Grundlage der aus der Leistungsanalyse gewonnenen Erkenntnisse können die Ingenieure fundierte Entscheidungen treffen, um das Design und den Betrieb des Antriebsstrangs des Elektrofahrzeugs zu optimieren. Dazu können Anpassungen der Algorithmen zur Motorsteuerung oder Verbesserungen des Batteriemanagementsystems gehören, um die Gesamteffizienz und Leistung zu verbessern.Kontinuierliche Überwachung und Feedback
Die Leistungsanalyse ist nicht nur ein einmaliges Verfahren, sondern ein kontinuierlicher Teil des Entwicklungszyklus von Elektrofahrzeugen. Die fortlaufende Überwachung stellt sicher, dass das Fahrzeug während seiner gesamten Lebensdauer hohe Leistungs- und Zuverlässigkeitsstandards beibehält, wobei das Feedback in zukünftige Design-Iterationen einfließt.Dieser umfassende Ansatz verbessert nicht nur die spezifischen Funktionen der einzelnen Komponenten, sondern stellt auch sicher, dass das komplexe Zusammenspiel der verschiedenen Teilsysteme optimal funktioniert.
Unsere Power Analyzer Lösung
Die Power Analyzer der GPA-Serie von Gantner Instruments lassen sich nahtlos in E-Drive-Prüfstände integrieren und ermöglichen umfangreiche Tests von Wechselrichtern und ganzen Antriebssträngen. Die EtherCAT-Schnittstelle erleichtert die Kompatibilität mit modernen Testsystemen. Der GPA100 misst und analysiert Spannungs- und Stromsignale in dreiphasigen Systemen, wie z.B. in elektrischen Antrieben, und bewertet kritische Netzqualitätsparameter wie Oberschwingungen, Zwischenharmonische, Spannungsschwankungen, transiente Störungen, Unsymmetrie und Leistungsfaktor. Zu den zusätzlichen Funktionen gehören Eingänge für Gleichspannung, Gleichstrom, Drehmoment und Geschwindigkeitsmesser, die den Nutzen für die Prüfung hochintegrierter E-Achsen mit Optionen für Qualitätsprüfungen und End-of-Line-Analysen erweitern. Diese Fähigkeiten stellen sicher, dass jede Komponente des Antriebsstrangs hinsichtlich Leistung und Zuverlässigkeit optimiert ist und spiegeln das Engagement von Gantner Instruments für die Weiterentwicklung der EV-Technologie wider.
Die wichtigsten Komponenten des Power Analyzers GPA100
- Spannungs- und Strommessung: Mit bis zu vier Hochspannungseingangskanälen und vier Eingängen für Stromwandler erfüllt unser Power Analyzer die strengen Anforderungen moderner E-Fahrzeugtests und erfassen synchrone Daten während des Betriebs.
- Signalverarbeitung: Eine hohe Abtastrate von 4 MHz pro Kanal und eine Bandbreite von bis zu 1,7 MHz ermöglichen die präzise Erfassung und Analyse von schnell wechselnden Signalen im Antriebsstrang. Dies ist entscheidend, um potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie die Effizienz oder Sicherheit beeinträchtigen.
- Integrierte Datenverarbeitung: Der GPA100 verfügt über einen eingebauten Resolver für die Analyse von hochintegrierten E-Achsen und Optionen für Qualitäts- und End-of-Line-Prüfungen, die den Nutzen des Analysators in der Produktion erhöhen.
- Flexible Integration und Datenübertragung: Die EtherCAT-Schnittstelle und die Kompatibilität mit CAN-Bus-Systemen sorgen dafür, dass sich der GPA100 reibungslos in bestehende Testaufbauten integrieren lässt und einen effizienten Datenaustausch ermöglicht.
- Umfassende Power Quality Analyse : Funktionen zur Bewertung von Power Quality wie Oberschwingungen, Spannungsschwankungen und transiente Störungen tragen dazu bei, die Integrität und Zuverlässigkeit des Antriebsstrangs des Elektrofahrzeugs zu erhalten.
Mit bis zu vier Hochspannungs-Eingangskanälen und vier Eingängen für Stromwandler erfüllen unsere Power Analyzer die strengen Anforderungen moderner EV-Tests und erfassen detaillierte Daten unter verschiedenen Bedingungen.
Eine hohe Abtastrate von 4 MHz pro Kanal und eine Bandbreite von bis zu 1,7 MHz ermöglichen die präzise Erfassung und Analyse schnell wechselnder Signale innerhalb des Antriebsstrangs, die für die Identifizierung potenzieller Probleme entscheidend sind, bevor sie die Effizienz oder Sicherheit beeinträchtigen.
Der GPA100 verfügt über einen eingebauten Resolver für die Analyse von hochintegrierten E-Achsen und Optionen für Qualitäts- und End-of-Line-Prüfungen, die den Nutzen des Analysators in der Produktion erhöhen.
Die EtherCAT-Schnittstelle und die Kompatibilität mit CAN-Bus-Systemen sorgen dafür, dass sich der GPA100 reibungslos in bestehende Testaufbauten integrieren lässt und einen effizienten Datenaustausch ermöglicht.
Fähigkeiten zur Bewertung von Netzqualitätsparametern wie Oberschwingungen, Spannungsschwankungen und transiente Störungen tragen dazu bei, die Integrität und Zuverlässigkeit des Antriebsstrangs des Elektrofahrzeugs zu erhalten.
Einzigartige Merkmale der Gantner Power Analyzer (GPA) Series
Hervorragende Geräuschleistung
Das fortschrittliche Design des GPA100 erreicht ein Grundrauschen von deutlich unter -140 dB und ermöglicht so die genaue Erkennung feiner Störungen und Oberschwingungen, die für die Bestimmung der Effizienz von Energiesystemen erforderlich sind. Dieses außergewöhnlich niedrige Grundrauschen gewährleistet die Integrität der Daten, was für Anwendungen, die eine hochgenaue Signalanalyse erfordern, von entscheidender Bedeutung ist.
Harmonische Gesamtverzerrung (THD)
Mit einem Klirrfaktor von weniger als 3 Teilen pro Million (ppm) übertrifft der GPA100 andere Geräte seiner Klasse deutlich. Diese präzisen analogen Eingänge sind entscheidend für Anwendungen, bei denen das Verständnis der Stromqualität und ihrer Auswirkungen auf die Systemleistung und Lebensdauer entscheidend ist.
Umfassende Power Quality Analyse
Der GPA100 unterstützt eine breite Palette von Messungen, einschließlich Leistung, Leistungsfaktor, THD und Wirkungsgrad, die alle in Echtzeit über EtherCAT geliefert werden. Das Gerät ist außerdem mit einem robusten Datenlogger und Funktionen zur Hochgeschwindigkeits-Signalerfassung mit bis zu 4 MHz pro Kanal ausgestattet und bietet Ingenieuren detaillierte Einblicke in instationäre und stationäre Bedingungen.
Formfaktor und Integration
Der Q.boost Power Analyzer ist in einem 19″ Rack (4U) Gehäuse erhältlich und arbeitet nahtlos mit der GI.bench Software zusammen. Das System bietet zwei Eingänge für die Frequenzmessung, so dass Sie problemlos Drehmomentsensoren mit Frequenzausgängen und zwei Zählereingänge für Drehzahlsensoren (Tachometer) anschließen können. Die Rohwerte von Spannung und Strom sind über EtherCAT und unsere offene API jederzeit zugänglich.
Ihre Vorteile mit Q.boost Power Analyzer
Der Gantner Power Analyzer GPA100 wurde für die umfassende Analyse der Netzqualität bei der Prüfung des Antriebsstrangs von Elektrofahrzeugen (EV) entwickelt. Dieser Analysator bietet detaillierte Einblicke in die Parameter der Netzqualität, einschließlich Oberschwingungen, Zwischenharmonische, Spannungsschwankungen, transiente Störungen, Unsymmetrie und Leistungsfaktor.
Der Q.boost Power Analyzer von Gantner Instruments ist eine fortschrittliche Lösung für die Herausforderungen bei EV-Antriebsstrangtests und der Messung der Stromqualität in der Automobilindustrie. Er liefert Ingenieuren genaue und hochauflösende Daten für eine bessere Analyse, Systemoptimierung und das Management der Stromqualität. Mit seinen beeindruckenden Funktionen und Leistungen ist der Q.boost Power Analyzer ein unverzichtbares Werkzeug für Ingenieure, welche in der Automobilindustrie an der Prüfung von EV-Antriebssträngen und der Messung der Netzqualität arbeiten.
Leistungsstarke Eigenschaften:
- Abtastrate und Bandbreite: Mit einer Abtastrate von 4 MHz pro Kanal und einer Bandbreite von 1,7 MHz eignet sich der GPA100 hervorragend für die Erfassung schnell transienter Signale, die für eine genaue Antriebsstrangdiagnose unerlässlich sind.
- Mehrere Eingangskanäle: Vier Hochspannungs-Eingangskanäle und vier Eingänge für Stromwandler, die detaillierte Messungen unter verschiedenen Bedingungen ermöglichen.
Erweiterte Integration und Konnektivität
- Flexible Formfaktoren: Erhältlich in portablen (Q.brixx) und 19″ Rack (4U) Varianten, kompatibel mit der GI.bench Software auf Windows- und Linux-basierten Q.core Controllern.
- Verbesserter Datenzugriff: Verwendet eine offene API und unterstützt EtherCAT- und CAN-Bus-Schnittstellen, was eine nahtlose Integration in Automatisierungssysteme und einen einfachen Zugriff auf Rohspannungs- und Stromwerte ermöglicht.
Vielseitige Eingänge und außergewöhnliche Genauigkeit
- Umfassender Eingangsbereich: Unterstützt Eingangsbereiche von ±500 mV bis ±1500 V mit galvanischer Isolierung aller Kanäle, geeignet für Hochspannungsanwendungen.
- Überlegene Signalaufbereitung: Erzielt eine Verzerrung von weniger als 3 ppm und ein Grundrauschen von unter -140 dB, was höchste Genauigkeit bei der Leistungsberechnung gewährleistet.
Alleinstellungsmerkmale und Benutzervorteile
- Nahtlose Systemintegration: Das Analysegerät lässt sich problemlos in bestehende Systeme integrieren und verbessert die Effizienz der Arbeitsabläufe durch seine EtherCAT-Schnittstelle für die Datenübertragung in Echtzeit.
- Praktische Testanwendungen: Mit eingebauten Funktionen für Resolvertests und Anschlüssen für Drehmoment- und Drehzahlsensoren ist er vielseitig für verschiedene Testszenarien einsetzbar.
- Integrierte Analyse: Der GPA100 misst nicht nur, sondern bietet auch eine eingehende Analyse kritischer Power Quality Parameter, die es Ingenieuren ermöglicht, potenzielle Probleme zu erkennen und die Systemkonfiguration zur Optimierung der Leistung anzupassen.
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FAQ
Hier finden Sie häufig gestellte Fragen zu unserem Power Analyzer:
Ein Netzanalysator ist ein spezielles Messinstrument zur Bewertung und Überwachung elektrischer Leistungsparameter in dreiphasigen Systemen, wie sie in elektrischen Antrieben und Antriebssträngen vorkommen. Er analysiert Spannungs- und Stromsignale, um wichtige Messgrößen wie Leistung (Wirk-, Blind- und Scheinleistung), Oberschwingungen, Zwischenharmonische, Spannungsschwankungen, transiente Störungen, Unsymmetrie, Leistungsfaktor und Gesamtwirkungsgrad zu bewerten. Diese Geräte sind von entscheidender Bedeutung für die Sicherstellung der Stromqualität, die Optimierung des Energiemanagements und die Identifizierung von Problemen, die die Zuverlässigkeit und Leistung des Systems beeinträchtigen könnten, insbesondere bei Anwendungen wie Tests von Elektrofahrzeugen (EV), Industrieanlagen und Systemen für erneuerbare Energien.
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