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高速逆变器来袭,如何让多通道波形测量一目了然?

2024-12-19


你知道吗?全球电能半数以上是被驱动电机消耗的。随着电动汽车和机器人的迅速普及,电机测试的需求也急剧攀升。作为电机控制的核心,逆变器装置被广泛应用于各个领域,其多通道波形测量一直是工程师们面临的棘手难题。为此横河以示波器DLM5000和DL950编织成高精度测试之网,帮助用户过五关、斩六将!




横河DLM5000前来助阵


01  设备互联,打破通道限制


逆变器一般由6个开关器件组成,为在测试过程中更为全面地评估工况,用户需通过更改测量位置进行多次实验,因此4通道的示波器显然无法满足其波形观测及分析的需求。在此情况下,横河DLM系列示波器将通过强强联合的方式为您带来别样的测试体验。如图1所示,用户可通过专用电缆701982连接两台配备/SY选件的DLM5000HD或DLM5000,以实现多达16个模拟通道和64位逻辑通道的同步测量。此时已同步的两台测量仪器将处于联动状态,主机和从机也将共享某些操作。例如,当用户对一台仪器的波形进行缩放显示时,另一台设备也将自动对相同位置的波形进行缩放。不仅如此,如图2所示,用户还可将所测得的数据合并输出,与集成测量软件平台IS8000组合使用,以实现16通道测试。

图1 通过专用电缆连接2台仪器


图2 集成测量软件平台IS8000


同时横河DLM5000以及DLM5000HD所配置的接口均为主机的标准配置专用接口,若用户想在今后的测试中丰富测量种类,则可通过追加选件许可证进行扩展。



02  12位高分辨率,决胜毫厘之争


为提高逆变器的性能,工程师们需要从不同角度确认栅极驱动及其他各种信号。此时,一台拥有高分辨率的设备将成为用户在逆变器设计和故障排除中的得力助手。此时,以横河DLM5000为代表的12位高分辨率测量仪器在精确测量过冲后以及振铃等测试中显得尤为有效。如图3所示,它不仅可助力用户实现理想化的量程设置,还能在确认波形整体图像的同时准确捕捉微小变化,为精准测试保驾护航。

图3 使用8位分辨率和12位高分辨率测量的对比图



03  长内存捕捉波形,将异常一网打尽


长存储示波器可以说是测量中的必备品,然而在逆变器设备的评估中,一台可靠的示波器还必须同时兼顾捕捉波形以及确认详细波形两大主要任务。


于横河DLM3000/5000而言,当其采样率设置为2.5GS/s时,设备可捕捉长达0.2秒的波形,当其采样率设置为50MS/s时,设备则能捕捉长达10秒的波形。除了拥有高超的波形捕捉能力外,DLM3000/5000还可通过追加选件的方式将设备内存扩展到最大500M点,为用户进一步处理数据奠定扎实的测量基础;


于横河DLM5000HD而言,当其采样率设置为2.5GS/s时,设备可捕捉长达0.2秒的波形,当其采样率设置为50MS/s时,设备则能捕捉长达20秒的波形。且在实操过程中,用户还可通过追加选件的方式将设备内存扩展到最大1G点,满足其在长时间测试中需要捕捉波形的急切需求。



04  强大的历史功能,让搜索变得更智能


与长存储功能相匹配的则是DLM系列强大的历史功能,它可将多达100,000个(DLM5000HD最多可保存200,000个)先前捕获的波形自动保存在采集内存中,并根据用户所设置的测试指令自行提取分析。例如,用户可将所捕获的波形显示为指定的1个波形或选择批量显示所有的波形;工程师可使用历史功能将触发器难以捕捉的波形进行回溯确认;并且还能对历史波形进行光标测量、计算等操作。


除了上述基础性的显示标注操作外,横河DLM系列的历史功能还配备了强大的搜索功能,可助力用户从庞大的历史波形中直观便捷的调用符合条件的波形。如图4所示,用户既可指定一个矩形区域来捕捉画面波形中的一部分,也可随机指定一个覆盖整个测量波形或多边形区域的选区进行测试;若用户对某个已知数值,例如电压或脉宽的异常值感兴趣,则可直接以此为参考系使用波形参数搜索功能直接定位历史波形。

图4 历史搜索功能



05  锁定缩放功能,完成跨越时间轴的同步


为助力用户更加全面高效地查看比对波形数据,将用户在长内存中所捕获的多通道波形进行垂直和水平放大,横河DLM系列特设专用缩放键和旋钮,并结合新升级的触摸屏优势,让用户得以直接定位至画面中所需放大的区域,在查看放大的同时完成进一步操作。 


此外,横河的缩放功能还打破了时间轴的限制,助推用户同时查看两个放大波形。如图5所示,在开启自动滚动功能后,设备将在波形上自行滚动缩放,并在显示对应数据位置的同时放大两个间距的位置,例如某个事件的“原因”和“结果”,或者显示不同的缩放系数,这一功能的出现将大大加速软件调试的进度。

图5 两个位置同时缩放


06  数据运算、开关损耗分析,一键搞定


在逆变器内部,用户可通过先进的控制功能快速打开/关闭多个器件,但在设计阶段需要进行各种波形测量及运算。而横河DLM系列的设备恰好满足用户的这一需求,它最多可支持四组电压和电流波形自动测量功率参数,包括有功功率、视在功率、无功功率和功率因数等。如图6所示,设备还可通过双功率计测量法进行三相功率的Σ计算和测量结果的统计处理。

图6 功率参数测量画面


如图7所示,在设备所获得的数据基础上,用户还可根据电压和电流波形,将[V(t)×i(t)],计算出开关损耗。此外DLM系列还支持多样化的分析方法,包括单独计算开通/关断的损耗、分析包含导通损耗的整体损耗、分析50Hz/60Hz周期的长周期损耗等。用户还可使用循环模式,按开关周期提取用于计算损耗的积分运算范围,使分析更加精准。

图7 开关损耗分析画面


用横河DL950探索更多可能


除DLM系列外,横河示波记录仪DL950也不失为多通道波形测量中的一大神器,其所具备的最大1000V绝缘输入、200MS/s高速采样、丰富的插拔模块和集成测量使一台DL950最多可同时测量32个通道并支持五台设备互联。


此外,用户还可通过丰富的探头配件升级测试。


针对电动汽车领域内的高速逆变器的多通道波形测量,横河使用了王牌产品DLM系列以及DL950进行提案,希望它们能成为您在测试领域中的贴心左右手,带领您克服重重困难,取得全新的突破!