电动汽车牵引逆变器和电机的测量分析

牵引逆变器和电机的功能模块。

了解电动汽车的逆变器和电机技术

电动汽车采用不同类型的电机，但它们都需要向电机定子施加PWM电压信号，以产生间隔120°的三个正弦电流。高压输入的调制通常由高压IGBT或MOSFET以20至100 kHz的频率进行切换。设计师在保持切换时间安全的同时，努力将切换过程中的能量损失降至最低。

门驱动器由微控制器 (MCU) 子系统控制，并确定开关设备的切换时间。控制电路必须与高压部分电隔离。

逆变器控制器通常使用数字信号处理 (DSP) 算法，如磁场定向控制 (FOC)，以精确改变PWM输出。基于驱动器的输入和电机的当前速度，逆变器的MCU控制转子直轴 (D) 两极与磁场或交轴 (Q) 之间的角度，以提供平稳、优质的扭矩。电机转子上的编码器或旋转变压器等传感器提供转子角度反馈。

100多次采集的功率参数图，包括VRMS、IRMS、真实功率、相位差、视在功率和无功功率。

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三相逆变器电机驱动器分析

了解电机负载变化下的系统行为

在追求功率密度和效率的过程中，了解和分析驱动器和电机在许多不同测试条件下的动态性能是很重要的，这些测试条件包括

• 电机启动
• 不同的电机负载
• 电机停止

根据测试计划，测试时间可以从几秒钟到几分钟不等。长记录长度的示波器存储运行期间的所有相关信息，并将结果显示为波形和图表。捕捉高速数据使工程师能够放大波形的特定区域以查明问题。相比之下，功率分析仪通常支持校准的三相测量，但无法访问高采样率数据。

采集趋势和柱状图表明速度变化。霍尔传感器是支持的传感器类型之一。

将电气测量结果解码为机械性能

为了了解电子和算法决策的影响，工程师必须能够将电机的机械性能与电气测量相关联。电机的角度、方向、速度、加速度和扭矩是了解系统性能的关键。能够测量牵引逆变器输入端的电气参数和电机的机械输出，使工程师能够确定整个系统的效率。

速度、方向和角度等机械测量取决于传感器信号，这些信号必须由测试设备进行解码和显示。许多无刷直流电动机都配备了内置的霍尔传感器，可以使用数字或模拟探头访问传感器。其他系统可能要依靠QEI（正交编码器接口）传感器。

可以使用电机输出端的专用扭矩传感器测量扭矩。也可以用电流均方根值乘以比例系数来近似估算扭矩。

通过泰克“逆变器电机驱动器”(IMDA)软件可以对传感器信号进行解码，使5和6系列B MSO混合信号示波器能够显示速度、加速度、方向、角度和扭矩。

电动汽车牵引逆变器的测试系统

测试电动汽车动力系统设计需要一个示波器、合适的探头、信号源和应用软件。此系统可以根据您的应用进行定制。

我们很高兴向您介绍我们的牵引逆变器测试系统SOLN-IMDA-EV，该系统具有良好的适应性和准确性。

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