Pruebas combinadas eléctricas y de NVH

El impulso actual hacia la electrificación presiona a las empresas para que lleven sus productos al mercado más rápidamente y a menor costo. Nuestra solución de sistema único le permite combinar pruebas de NVH y tren motriz y comprender mejor las dependencias entre dominios.

Solicitar cotización

From Component to Vehicle Energy Management. Engineer writing graphics on a transparent wall with an electric power cube charging cars, helicopters, electricity poles, wind turbines and nuclear power

El motor eléctrico tiene una curva de velocidad y par muy deseable porque no solo puede producir el par máximo a velocidad 0, sino también en una amplia gama de velocidades. Si bien esta capacidad crea nuevas oportunidades con el motor eléctrico, también crea algunos desafíos nuevos en comparación con los motores de combustión interna. Uno de estos desafíos es la ondulación del par, que tiene varias implicaciones, incluido el control, la potencia de salida, el ruido, la vibración y la durabilidad. La ondulación de par se puede describir como la variación del par de salida a medida que gira el motor. Este documento técnico se centrará en la medición de estas señales y sus implicaciones para el ruido y la vibración. El artículo también incluirá ejemplos de un par de estudios de casos que demuestran el impacto de la ondulación del torque y sus efectos en NVH.

Comprensión de la ondulación del par

El par a menudo se describe como una cantidad de CC, pero tiene un componente de frecuencia. En concreto, en los motores eléctricos el par tendrá una media de corriente continua, con un desplazamiento cíclico. Este desplazamiento tendrá una frecuencia que es una función de la velocidad de rotación y una amplitud que es un porcentaje del valor de CC. Un ejemplo de ondulación de torque se puede ver en la figura 1, donde el torque promedio es CC, pero el torque de alto ancho de banda muestra una ondulación de aproximadamente +-2 Nm. Si bien esto puede no parecer un problema importante, las altas frecuencias de esta ondulación pueden generar una variedad de resultados indeseables, incluidos ruido audible, vibraciones estructurales y fatiga de los engranajes. Para mitigar la ondulación del par, necesitamos comprender sus fuentes, que incluyen la excitación eléctrica, la construcción de la máquina, las resonancias mecánicas, la alineación y la carga.

HIGO. 1: DISEÑO BÁSICO DE UNA CONFIGURACIÓN DE PRUEBA PARA MEDIR EL EFECTO DE FUERZA DE LAS CELDAS DE BATERÍA

Fuentes y efectos de la ondulación del par

La excitación eléctrica de la máquina contribuye a la ondulación del par porque el par de la máquina seguirá la corriente. El ejemplo más extremo de esto es la máquina monofásica, donde habrá un par cíclico al doble de la frecuencia fundamental y un elemento de par cero. Al aumentar las fases, puedes eliminar el cruce por cero y la amplitud de la ondulación, pero aumentarás la frecuencia. La máquina típica tendrá tres fases, lo que es ventajoso para la ondulación del par, pero no la eliminará.

Dado que el par se crea mediante la excitación sinusoidal, la ondulación del par de la excitación tendrá la misma frecuencia que la señal eléctrica, lo que significa que a medida que aumenta la velocidad, también lo hará la frecuencia de ondulación del par. Además, estarán presentes otros elementos de ondulación de par, porque la excitación no es una onda sinusoidal perfecta. A menudo se emplean inversores que funcionan a alta frecuencia y el devanado de la máquina afectará la distribución de la corriente. Como resultado, estos problemas crearán una ondulación de torque adicional.

La construcción es otro ejemplo de un factor que contribuye y puede incidir en la ondulación del par. En todas las máquinas, la ondulación del par es impulsada por la función de bobinado de la máquina, y cada tipo de máquina tiene una contribución de la ondulación del par proveniente del magnetismo del rotor que interactúa con el hierro del estator. En las máquinas de inducción, la ondulación del par es de menor amplitud y podría controlarse con la inclinación de las barras del rotor. Con el aumento en el uso de máquinas de imanes permanentes, es necesario tener en cuenta los efectos de los imanes en el rotor, además de la función de bobinado y la inclinación. Los imanes del rotor atraerán el hierro del estator y, a medida que la máquina gira, los imanes atraerán cada diente del estator. Dado que hay un número fijo de imanes de rotor y ranuras de estator, este elemento de ondulación de torque también será proporcional a la velocidad. La alta amplitud y las frecuencias potencialmente altas debido a la velocidad de la máquina hacen que la ondulación de torque de los imanes permanentes sea un problema difícil de caracterizar y reducir.

Dado que la excitación y la construcción de la máquina crean una ondulación de torque, también puedes usar estas dos características en combinación para aliviarla. Se pueden utilizar diferentes patrones de construcción combinados con diferentes tipos de control de máquina para reducir la ondulación del par. Los avances en la tecnología de retroalimentación e inversores nos permiten ampliar los límites de la mitigación de la ondulación del par. Para validar que estos métodos de mitigación de la ondulación de torsión funcionan, los ingenieros necesitan validar sus diseños con mediciones.

Inicie sesión ahora para descargar este documento técnico.

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Main Menu

Pruebas combinadas eléctricas y de NVH

Comprensión de la ondulación del par

HIGO. 1: DISEÑO BÁSICO DE UNA CONFIGURACIÓN DE PRUEBA PARA MEDIR EL EFECTO DE FUERZA DE LAS CELDAS DE BATERÍA

Fuentes y efectos de la ondulación del par

Hemos trasladado ${referer} a www.hbkworld.com

Hemos trasladado ${referer} a www.hbkworld.com

Hemos trasladado ${referer} a www.hbkworld.com

Hemos trasladado ${referer} a www.hbkworld.com

Hemos trasladado ${referer} a www.hbkworld.com

Hemos trasladado ${referer} a www.hbkworld.com