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[HBM]eDrive 인버터, 모터, Drive Train 측정 분석 장비(Inverter, Motor, Measurement and Analyzer) 본문

팜테크 제품 리뷰(Review)/HBM eDrive

[HBM]eDrive 인버터, 모터, Drive Train 측정 분석 장비(Inverter, Motor, Measurement and Analyzer)

FAMTECH 2022. 7. 13. 17:28

 

목차

     

     

    "관련제품 문의는 로고 클릭 또는 공지사항의 연락처를 통해 하실 수 있습니다."

     

     

    기존 인터버, 모터, 드라이버 측정 장치의 한계

     

    전기자동차(Electric vehicle)나 하이브리드(Hybrid) 차량 제조사의 목표는 인버터(Inverter), 모터(Motor), 드라이버 트레인(Drive Train)의 효율성을 최대로 올리는 것에 있습니다. 

     

    기존의 방식은 동시 발생적이고 지속적이고 다이나믹한 형태의 데이터 취합에 적합하지 않습니다.

     

     

     

    주요 한계점

     

    • 각 측정 포인트에서의 타임 싱크(Time Sync)
    • 각 측정 포인트의 다른 데이터 포맷(Format) 및 시스템(System)
    • 연속적인 데이터 수집의 어려움
    • 파워 미터의 Slow Calculation cycles
    • 전체 파워 분석 알고리즘 부족

     

     

     

     

    HBM 통합 인터버, 모터, 드라이버 측정 분석 장치(Gen3i)

     

     

    통합 장치의 장점

     

    • Raw 데이터의 연속적인(Continuous) 측정 및 저장
    • 데이터 싱크(Sync, 동기화)
    • 통합 시스템에서 각 포인트 측정치 처리
    • Half Cycle 마다 실시간 파워 계산
    • 실시간 오실로스코프(Oscilloscope), FFT(Fast Fourier Transformer) 모니터링
    • 스트레인 게이지(Strain Gauge), 가속도센서(Accelerometer) 등과 같은 채널 확장 가능

     

     

     

     

     

    HBM 통합 인터버, 모터, 드라이버 측정 분석 장치 구성

     

    올인원(All in one) 솔루션은 아래와 같은 제품으로 구성됩니다.

     

    • GEN3i Data Recorder
    • MX1609B Temperature satellite
    • T40B Torque Transducer

     

    기존의 각 센서(Sensor) 및 데이터 측정(DAQ) 장치는 동기화 과정에서 에러가 많이 발생하고 시간 소모도 컸습니다. 위 올인원 통합 구성으로 인버터 및 전자 모터의 다이나믹한 움직임을 정확히 측정할 수 있습니다. 

     

    연속 측정은 채널당 초당 2백만 포인트로 약 1시간 측정이 가능합니다.  아래는 HBM 테스트 벤치에서 하이브리드 모터에 대한 통합 측정을 진행한 사진입니다.

     

     

    Genesis HighSpeed Data Recorder

     

    • 채널당 2MS/s 연속 저장 가능
    • 무제한 레코딩 가능
    • 20mV, 1000V 입력 채널 간 절연
    • 전압 위상 측정
    • 전류 센서 Shunt 방식으로 직접 연결 가능
    • 전류센서 교정 값 입력 가능
    • 보드 당 하나의 Torque/Speed 입력

     

     

    Torque and Rotational Speed Measurement

     

    • T12, T40B에 직접 연결 가능
    • 디지털 측정, 아날로그 에러 필터링
    • 0.03% 정밀도
    • 6kHz 대역폭 가능
    • Reference Pulse로 Rotor 위치 확인

     

     

     

     

     

    HBM 통합 인터버, 모터, 드라이버 측정 분석 장치 특징

     

    아래 항목들을 측정, 저장, 분석 가능 합니다.

     

    • Dynamic load Cycle
    • 시작 전류(Starting Current)
    • Control Behavior
    • Fault 시 특성
    • Emergency Shutdown

     

     

    아래의 결과를 실시간 계산 처리 해줍니다.

     

    • 기본 주파수(Fundamental Frequency) 전류, 전압 RMS 값
    • 피상전력(Apparent Power), 유효전력(Active Power), 무효전력(Reactive Power)
    • 토크(Torque), 회전속도(Rotation Speed, RPM)
    • 기계식 파워(Mechanical Power)
    • 역률(Power Factor), 효율(Efficiency)
    • 그 외

     

     

    아래는 측정 및 분석 옵션입니다.

     

    • Phase-Phase, Phase-Star 측정
    • 위상(Phase) 당 전압, 전류 RMS 값
    • 누적 RMS 값
    • 위상 당 피상전력(Apparent Power), 유효전력(Active Power), 무효전력(Reactive Power)
    • 기계적 파워(Mechanical Power)
    • 역률(Power Factor), 효율(Efficiency)
    • 기본 주파수(Fundamental Frequency)

     

     

     

    아래는 인버터(Inverter) 분석 값들 입니다.

    • 주파수(Frequency), 크기(Amplitude)
    • 스위칭 주파수(Switching Frequency)
    • 전류 전압의 THD(Total Harmonic Distortion)
    • 누적 파워
    • 제어 동작(Control Behavior)
    • Modulation Method

     

     

     

    아래는 모터(Motor) 분석 값들 입니다.

    • Equivalent 모터 회로도 다이아그램
    • 시작 전류(Starting Current)
    • 아마추어 전류(Armature Current)
    • 아이언 손실 저항(Iron Loss Resistance)
    • 인덕턱스(Main Inductance)
    • Saturation Effect
    • 누전(Residual Current)
    • 공기 갭 모멘트(Air-Gap Moment)
    • 회전 자장 주파수(Rotating magnetic field frequency)
    • 슬립(Slip)
    • 토크 리플(Torque ripple)
    • 토크 코깅(Cogging torque)

     

     

     

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