Firma Teledyne LeCroy zapowiedziała serię analizatorów napędów (Motor Drive Analyzers – MDA) o nazwie MDA800. Urządzenia te łączą w jednym przyrządzie takie funkcje jak statyczny pomiar mocy trójfazowej, unikalne funkcje analizy dynamicznej zasilania trójfazowego i mechanicznych układów silnika, a także szerokie pasmo (1 GHz) testowania wbudowanego systemu sterowania.

Analizatory napędu MDA są oparte na platformie oscyloskopów HDO8000. Standardowo mają 8 kanałów (z opcjonalnym rozszerzeniem do 16) o rozdzielczości 12 bitów i częstotliwości próbkowania 2,5 GS/s. Zakres pasma wynosi do 1 GHz, a pamięć obejmuje do 250 milionów punktów (Mpts) na kanał. Dostępny jest bogaty zestaw trybów wyzwalania, dekodowania i analizy sygnałów szeregowych, a także różnego typu sondy napięciowe i prądowe współpracujące z MDA.

MDA mogą być pomocne dla projektantów i producentów silników, układów napędu, układów o zmiennej szybkości i częstotliwości pracy, systemów automatyki przemysłowej i przyrządów kontrolnych. Inżynierowie wykorzystujący silniki w swoich projektach mogą zapewnić poprawność sterowania napędem w takich systemach jak pojazdy, elektronarzędzia, sprzęty AGD, windy, wiatraki, dmuchawy, kompresory i pompy. Także w przypadku trójfazowych systemów bez silników przyrządy MDA mogą być pomocne w podstawowej analizie i testowaniu.

Kompletne rozwiązanie do testowania systemów napędu

Kompletny system napędu składa się z elektronicznych układów zasilania trójfazowego, analogowych i cyfrowych czujników kontroli układów mechanicznych, a także wbudowanych układów kontroli. Wszystkie one komunikują się przy pomocy różnego rodzaju sygnałów analogowych, cyfrowych, szeregowej transmisji danych i sygnałów PWM. Standardowe oscyloskopy 8-bitowe mogą rejestrować aktywność systemów wbudowanych lub tranzystorów mocy pracujących na wyższych częstotliwościach. Analizatory mocy to przyrządy o jednej funkcji, które pozwalają mierzyć charakterystykę i sprawność urządzenia na podstawie pomiaru wejścia i wyjścia „czarnej skrzynki”. Jednak w ich przypadku możliwości rejestracji przebiegów, pracy systemu wbudowanego czy sterowania są ograniczone.

MDA pozwala na rejestrację przebiegów trójfazowej sekcji zasilania napędu, poszczególnych tranzystorów mocy i wbudowanych systemów sterowania. To jedno znakomite urządzenie dokonuje jednoczesnej analizy mocy trójfazowej na podstawie przebiegów w sekcji zasilania, umożliwiając tym samym badanie i analizę wszystkich aspektów działania napędu.

Nie tylko liczby – dodatkowe informacje

Na podstawie zarejestrowanych przebiegów wyznaczane są różne wartości napięć, prądów i mocy (czynnej, pozornej i biernej), kąt mocy, kąt fazowy i sprawność, które następnie są przedstawiane w formie tabeli. Użytkownik może konfigurować tabelę i wyświetlić ją razem z zarejestrowanym przebiegiem Dane w tabeli oznaczają wartości, które typowy analizator mocy mierzy w trybie statycznym.

Ponadto przyrządy MDA zapewniają obliczanie parametrów układu w warunkach dynamicznych. Przebiegi pokazujące wyniki pomiarów w każdym cyklu można wygenerować i wyświetlić, wybierając odpowiednią pozycję z tabeli. Wybrany przebieg jest skorelowany w czasie z innymi przebiegami uzyskanymi przez MDA. Dzięki temu można zaobserwować złożone zachowania napędu i ich związek z przebiegami układu kontroli lub zasilania, tym samym odnajdując nieprawidłowości w działaniu systemu. Możliwe jest ponadto szczegółowe statystyczne opracowanie pomiarów. Te dodatkowe informacje znacząco wykraczają poza możliwości typowych analizatorów mocy.

Dynamiczna analiza napędu silnika

Pojemna pamięć akwizycji przyrządów MDA (do 250 milionów punktów na kanał) daje duże możliwości podczas analizy napędu silnika i dynamicznych układów zasilania trójfazowego. Przykładowo, możliwa jest akwizycja przez 25 sekund ciągłej pracy przy częstotliwości próbkowania 10 milionów próbek na sekundę (MS/s). Pozwala to na pełne zrozumienie dynamicznych zachowań napędu, takich jak rozruch, przyłożenie obciążenia lub szybko zmieniające się warunki obciążenia, a także ich związku z instrukcjami układu sterowania lub awariami układu zasilania. Tryb Zoom+Gate pozwala za pomocą jednego przycisku wywołać przebiegi wszystkich napięć, prądów, sygnałów ze źródeł mechanicznych i innych sygnałów sond. Następnie uzyskane przebiegi i tabela wyników są automatycznie przypisane do powiększonego obszaru,. Wyniki są natychmiast aktualizowane wraz z przewijaniem powiększonego obszaru oryginalnego przebiegu akwizycji lub przy zmianie powiększenia. Funkcja ta pozwala na szybki wgląd w szczegóły zachowania systemu napędu i szybkie znajdowanie pierwotnej przyczyny nieprawidłowej pracy.

Bogate możliwości konfiguracji

Intuicyjny graficzny interfejs użytkownika pomaga skonfigurować i podłączyć przyrząd. Dostępne są konfiguracje dla dowolnej kombinacji wejść i wyjść jedno- lub trójfazowych. Urządzenie pozwala wykorzystać zarówno metodę z trzema watomierzami, jak i konwersję poziomu napięcia między liniami. Podczas korzystania z metody z dwoma watomierzami można dokonać pomiaru sprawności  układu napędu przy użyciu ośmiu wejść oscyloskopu HDO8000.

Pełna integracja z mechanicznym napędem

Oprogramowanie analizatora MDA pozwala na łatwe wykorzystanie praktycznie dowolnego czujnika szybkości, prędkości obrotowej czy pozycji, w tym analogowych i cyfrowych (impulsowych) obrotomierzy, bezszczotkowych czujników Halla (BLDC), interfejsu QEI i resolwerów. Ponadto sygnały QEI i czujniki Halla można obsłużyć za pomocą wejść cyfrowych, zachowując cenne kanały analogowe na inne sygnały.

Sondy

Do pomiaru mocy można użyć standardowych sond Teledyne LeCroy lub aktywnych sond napięciowych i prądowych. W wielu sytuacjach sondy potrzebne do testowania układu kontroli lub sekcji zasilania mogą być też wykorzystywane do pomiaru mocy, nie ma wówczas potrzeby zakupu dodatkowych. Inne przyrządy do pomiaru prądu i napięcia (transformatory prądu, przetworniki prądu, cewki Rogowskiego i inne) również można łatwo podłączyć do przyrządu MDA.

Sondy różnicowe z serii HVD HV Teledyne LeCroy zapewniają izolację na poziomie 1000 V (wartość średniokwadratowa), przy czym maksymalne różnicowe napięcie międzyszczytowe wynosi 2000 V. Ich dokładność pomiaru to 1%. Odznaczają się wysoką sprawnością, a zarazem mają racjonalną cenę.

Dystrybutorem produktów Teledyne LeCroy w Polsce jest firma NDN, ul. Janowskiego 15, 02-784 Warszawa, http://www.ndn.com.pl.