Modellering og test af elektriske drivsystemer / Modelling and Test of Electrical Drive Systems

Projektets formål er at give mulighed for at modellere og afprøve elektriske drivsystemer på en ensartet og standardiseret måde. Projektet tager udgangspunkt i modellering og afprøvning af et eller flere standard drivsystemer bestående af en asynkronmaskine og en frekvensomformer. For at kunne udføre standardiserede afprøvninger er det formålstjenligt at målesystemet automatiseres for at opnå en ensartet testudførelse og en lettere operatør betjening. Testsystemet skal kunne udføre såvel stationære som dynamiske afprøvninger af drivsystemet. Endvidere skal testsystemet kunne emulere forskellige belastningskarakteristikker som fx svarende til en kompressor, pumpe eller en last med et stort inertimoment. Et avanceret testsystem, der er under opbygning, giver mulighed for fleksible afprøvninger af drivsystemer. Dette testsystem vil danne grundlag for forbedrede databladsinformationer og karakteristikker og endvidere et udvidet sammenligningsgrundlag for forskellige drivsystemer. Belastningerne til testsystemet udgøres af to Siemens servo drev på hhv. 2,7 kW og 12,7 kW ved 4500 omdrejninger pr. minut. Disse to drev kan både moment- og hastighedsstyres i området op til 35 Nm kontinuert og til 6000 omdrejninger pr. minut, mens 54 Nm kan opnås ved intermitterende drift. Akselmomentet måles med en momenttransducer med en basisnøjagtighed bedre end 0.1 %. Hastigheden måles med en inkremental enkoder som er indbygget i servodrevene. Til måling af strømme og spændinger anvendes en 12 kanal Norma power analysator. Power analysatoren har seks strøm- og seks spændingskanaler og kan derfor måle både input til frekvensomformeren og output fra frekvensomformeren til motoren simultant. Den har indbyggede funktioner til beregninger af aktiv, reaktiv og tilsyneladende effekt, effektfaktor, cos (?), faseforskydning, harmonisk indhold, m.m. Til måling af øjebliksværdier af strømme og spændinger anvendes Tektronix strøm- og spændingsprober samt et oscilloskop. Et automatiseret målesystem til bestemmelse af motorens resistans og dermed også temperaturen i motoren samt målinger af omgivelsestemperaturer er også udviklet og implementeret. Målesystemet og servo-drevene styres fra en pc via henholdsvis et I/O-kort, IEEE-488 bussystemet og serielle forbindelser. Som software i pc´en anvendes Hewlett Packard Visual Engineering Environment (HP VEE), som er et grafisk programmerings-sprog specielt egnet til at udvikle og "køre" test- og målesystemer. Til emulering af lastkarakteristikker anvendes en realtidsstyring. Denne er implementeret på et Digital Signal Processor (DSP) system med diverse interfaces. Testsystemet kan således udføre afprøvninger af drivsystemer under forskellige belastningsforhold på en automatiseret og rationel måde. I perioden fokuseres på verificering af instrumenter og de anvendte metoder. Det Obelske Familiefond har medfinansieret power analysatoren og Thomas B. Thriges Fond har medfinansieret resistans- og temperaturmåleudstyr. (Per Sandholdt, Ewen Ritchie, John K. Pedersen)