Test E-drive autonome en 3 étapes simples

Les automobiles sont dotées de différents types de moteurs électriques. Que ce soit le toit ouvrant, le lève-vitre, le réglage des sièges ou le couvercle du coffre, partout où vous regardez, vous trouverez des moteurs électriques qui nous apportent du confort dans nos voitures.

Pour le test de ces moteurs électriques, nous avons mis en œuvre une solution d’acquisition de données et d’évaluation pour un grand fournisseur automobile allemand.

La consommation d’énergie et la vitesse sont des éléments pertinents pour évaluer l’efficacité des systèmes électromécaniques. Comme les moteurs sont installés de façon permanente dans les pièces de la carrosserie du véhicule, il arrive souvent que seuls le courant électrique et la tension soient disponibles pour les tests de qualité.

Utilisation du courant pour déterminer la vitesse du moteur

Dans un moteur à courant continu classique, le collecteur mécanique entraîne une brève baisse de la courbe de courant lorsque les pôles sont inversés. Selon la conception et le nombre de pôles du moteur, la quantité de chutes de courant correspond à un tour. Ce phénomène se reflète également dans la courbe de courant des moteurs sans balais à commutation électrique.

La figure 1 montre la courbe de courant d’un moteur dans le temps. Le courant représenté ici a été mesuré avec un module d’entrée/sortie Q.bloxx XL A107 et un shunt. Les chutes de courant visibles dans cet exemple se produisent lors de la commutation à des intervalles de 8,4 ms.

Fig. 2 : Spectre de la courbe caractéristique actuelle

Fig. 1 : Représentation du courant caractéristique d’un moteur à commutation électrique

En conséquence, le spectre du courant (figure 2) montre que son maximum se produit à 119 Hz. En supposant 3 commutations par tour, cela correspond à une vitesse de 2380 tours par minute.

Le spectre peut être effectué en ligne et hors ligne  par le contrôleur  Q.series X. De cette manière, la vitesse du moteur peut être déterminée en continu et en direct sur le banc d’essai à l’aide du courant. La configuration est réalisée en quelques étapes seulement.

Configuration rapide et facile sur le banc d’essai

La fonction FFT du contrôleur Q.series X offre, entre autres, la possibilité d’évaluer le maximum d’un spectre dans une bande de fréquences sélectionnée. La fréquence du maximum correspond à l’onde fondamentale et est divisée par le nombre de pôles et multipliée par 60 pour donner la vitesse en tours par minute (rpm). Le courant est également utilisé pour détecter si le moteur est en fonctionnement et si la puissance électrique peut être calculée.

Fig. 3 : Configuration matérielle avec GI.bench

Ce calcul permet de déterminer la vitesse du moteur sans avoir recours à un ordinateur dédié.

En fonction de la configuration du banc d’essai, les données peuvent maintenant être transférées à la commande du système, par exemple via EtherCAT ou visualisées dans GI.bench sur le PC du banc d’essai ou sur le réseau local.

Une visualisation simple et puissante

Avec GI.bench, vous pouvez créer des tableaux de bord personnalisés pour la visualisation. La figure 4 montre la vitesse et la puissance dans le tableau supérieur. Lorsque le moteur est soumis à une contrainte, la vitesse diminue (courbe verte), tandis que la puissance consommée augmente (courbe grise). De plus, le spectre du courant (courbe bleue), la trace du courant (courbe rouge) et les paramètres (tableau) sont affichés numériquement dans cette interface.

Fig. 4 : Visualisation avec GI.bench

Pour des références, des programmes de démonstration et des questions, vous pouvez toujours nous contacter via info@gantner-instruments.com.