Spełnianie wymagań w zakresie pomiaru mocy w zastosowaniach związanych z pojazdami elektrycznymi (xEV) wysokonapięciowymi oraz energią odnawialną

Firma Yokogawa Test & Measurement Corporation ogłasza wprowadzenie na rynek 19 sierpnia precyzyjnego analizatora mocy WT1500, który stanowi nowy model w serii WT. Analizatory mocy z serii WT są szeroko stosowane jako niezbędne przyrządy pomiarowe w procesie opracowywania i oceny wydajności układów napędowych pojazdów elektrycznych (xEV) oraz urządzeń związanych z energią odnawialną. Nowy model WT1500 charakteryzuje się pierwszą w tej serii możliwością obsługi napięcia wejściowego 2000 V DC oraz wiodącą w branży dokładnością pomiarów. Urządzenie posiada również kompaktową konstrukcję ułatwiającą użytkowanie w środowiskach testowych, obsługę sygnału resolwera¹ oraz synchronizację wielu urządzeń². Cechy te sprawiają, że WT1500 spełnia rosnące wymagania pomiarowe w zastosowaniach charakteryzujących się wyższymi napięciami i coraz większą złożonością systemów.

Powstanie WT1500

Ciągły postęp w dziedzinie technologii xEV oraz rozwój rynku energii odnawialnej przyspieszają popyt na możliwości w zakresie oceny, testowania i produkcji oparte na urządzeniach wysokonapięciowych. Jednak w przypadku pomiarów napięć przekraczających 1500 V konwencjonalne analizatory mocy wymagają zastosowania specjalnych dzielników wysokiego napięcia, co może wpływać na dokładność pomiarów oraz komplikować okablowanie i instalację sprzętu. Ponadto pomiar sprawności silnika w zastosowaniach xEV tradycyjnie wymagał oddzielnego pomiaru sygnałów mocy i sygnałów resolwera, a następnie ich synchronizacji na komputerze. W połączeniu z wyzwaniem, jakim jest umieszczenie przyrządów pomiarowych w konwencjonalnych konfiguracjach montowanych w szafach lub w ograniczonych środowiskach testowych na biurku, wymagania te sprawiły, że procesy testowania i oceny stały się złożone i czasochłonne.

Aby sprostać tym wyzwaniom, firma Yokogawa Test & Measurement opracowała analizator mocy WT1500, który eliminuje potrzebę stosowania dzielników wysokiego napięcia w systemach o napięciu do 2000 V, jednocześnie znacznie zwiększając łatwość obsługi i umożliwiając bardziej wydajne oraz usprawnione procesy testowania i oceny.

Główne cechy

1. Wysoka wydajność w zakresie pomiarów wysokonapięciowych i precyzyjnych
   WT1500 zapewnia najwyższy poziom wydajności pomiarowej w serii WT, zachowując wyjątkową dokładność pomiarów w szerokim zakresie warunków pracy. Ponadto dostępne są dwa rodzaje elementów wejściowych dostosowanych do konkretnych zastosowań, co pozwala jednemu urządzeniu obsługiwać zarówno ocenę systemów wysokonapięciowych, takich jak systemy magazynowania energii (ESS) i systemy konwersji mocy (PCS), jak i pomiary najnowszych silników pojazdów xEV.

Główne parametry techniczne:

• Całkowita dokładność pomiaru mocy na poziomie ±0,038% (prąd stały, 50/60 Hz) oraz dokładność przy niskim współczynniku mocy wynosząca ±0,07% wartości S³ przy częstotliwości 50/60 Hz
• Element wysokonapięciowy umożliwia bezpośredni pomiar do 2000 V prądu stałego i częstotliwości 300 kHz, co idealnie sprawdza się w zastosowaniach związanych z systemami PCS i ESS.
• Element o szerokim paśmie przenoszenia obsługuje napięcie do 1000 V przy paśmie przenoszenia 2 MHz, co ma kluczowe znaczenie dla pomiaru złożonych przebiegów o wysokiej częstotliwości generowanych w nowoczesnych silnikach pojazdów xEV.
• Oba wejścia mają wspólne wejście czujnikowe i mogą być łączone w jednym urządzeniu.

2. Integracja systemowa i konstrukcja oszczędzająca miejsce
   Pomimo kompaktowej obudowy, która umożliwia łatwą integrację z instalacjami testowymi, urządzenie WT1500 oferuje szeroki zakres interfejsów komunikacyjnych oraz możliwości zdalnego sterowania, co pozwala na elastyczne połączenie z różnymi systemami testowymi i ewaluacyjnymi. Obsługuje szeroki zakres zastosowań, od płynnej integracji z zautomatyzowanymi systemami ewaluacyjnymi po samodzielne zadania pomiarowe i analityczne.

• Obsługuje do czterech pomiarów mocy i czterech ocen silników.
• Obsługuje wejścia sygnałów enkodera i resolwera, synchronizację czasu zgodnie ze standardem IEEE 1588, wyjście danych do magistrali CAN/CAN FD oraz transmisję danych o niskim opóźnieniu za pośrednictwem protokołu UDP.
• Wyposażony w różnorodne interfejsy umożliwiające zdalne sterowanie z komputera PC, zewnętrznego monitora lub tabletu, co pozwala na wykorzystanie urządzenia WT1500 jako samodzielnego przyrządu pomiarowego. Kompaktowy interfejs sterowania na panelu przednim upraszcza również podłączanie i konfigurację.
• Oszczędzająca miejsce konstrukcja 2U (szerokość szafy 19 cali, wysokość około 88 mm) ułatwia integrację z szafami systemów oceny i instalacjami sprzętu testowego.

3. Skalowalność w przypadku pomiarów wielokanałowych
   W przypadku pomiarów wymagających więcej niż czterech kanałów można zsynchronizować maksymalnie pięć urządzeń WT1500, co umożliwia 20-kanałowy pomiar mocy. Jedno urządzenie pełni rolę głównego kontrolera, kierując konfiguracją podjednostek i koordynując gromadzenie danych.
   WT1500 posiada również do czterech unikalnych zacisków wejściowych prądu obok zacisków napięciowych, zapewniających zasilanie dla czujników prądu. W połączeniu z serią nowych adapterów prądowych, dostarczanych jako akcesoria, umożliwiają one urządzeniu WT1500 obsługę szerokiej gamy czujników: czujników typu penetrującego serii CT (złącze D-sub, od 60 A do 2000 A, AC/DC), czujniki z dzielonym rdzeniem serii CT1000S (złącze BNC, 1000 A, AC/DC) oraz cęgi prądowe przeznaczone wyłącznie do prądu przemiennego (złącze BNC, klasy 50 A i 200 A). ⁴

1 Sygnał wykrywania położenia, który przekształca kąt obrotu silnika na sygnał elektryczny.
2 Funkcja opcjonalna, której wprowadzenie planowane jest w 2026 r.
3 Moc pozorna
4 Wprowadzenie nowych adapterów prądowych planowane jest na 19 sierpnia, a ich stopniowe wdrażanie będzie kontynuowane w ciągu 2026 r.

Główne rynki docelowe

• Pojazdy elektryczne (EV)/pojazdy z napędem elektrycznym (xEV), motoryzacja
• Energetyka
• Energia odnawialna (PCS/ESS)

Zastosowania

• Czterokanałowy pomiar mocy, umożliwiający jednoczesną obsługę wejść jednofazowych i trójfazowych, z wykorzystaniem komputera PC do zarządzania konfiguracją systemu i gromadzenia danych.
• Pomiar silników z falownikami dwusystemowymi oraz układów e-Axle przy użyciu odpowiednio konfiguracji z dwoma urządzeniami WT1500 oraz pojedynczego urządzenia.
• Jednoczesny pomiar z wykorzystaniem wielu urządzeń oraz pomiary wysokonapięciowe w systemach ESS i PCS.

Więcej informacji
https://tmi.yokogawa.com/solutions/products/power-analyzers/wt1500-precision-power-analyzer/