Stromversorgungen für die DC-Motor-Evaluierung
Als DC-Stromversorgung für den Motorantrieb
Wir stellen Anwendungsbeispiele für gleichstrombetriebene Motoren vor.
Beim Betrieb von DC-Motoren (Gleichstrommotoren) ist es üblich, dass die Stromversorgungsgeräte eine Fahrzeugbatterie simulieren. Je nachdem, welche Art der Evaluierung durchgeführt werden soll, variieren die Verwendung der Stromversorgung und die erforderlichen Funktionen.
Bei der einfachsten Evaluierung wird die Gleichstromquelle auf die Betriebsspannung des Motors eingestellt und die Leistung zugeführt. Die erforderliche Kapazität der Stromversorgung wird basierend auf dem Stromwert bestimmt, den der Motor während des Betriebs benötigt.
Die Stromversorgung wird als Ersatz für eine Batterie verwendet. Wenn beim Starten ein hoher Strom fließt, wie beispielsweise bei einem Anlassermotor, muss eine Stromversorgung gewählt werden, die den Einschaltstrom (Rush-Strom) berücksichtigt.
Zur Simulation eines Abfalls der Batteriespannung gemäß Normen wie JIS D1607 wird die Funktion für variablen Innenwiderstand* empfohlen.
* Die PAT-T-Serie erfordert eine kundenspezifische Anpassung.
Darüber hinaus unterstützt die bidirektionale DC-Stromversorgung der PXB-Serie nicht nur den variablen Innenwiderstand, sondern auch Netzschwankungstests und Gegen-EMK.
Die wichtigsten Punkte sind
Variable Innenwiderstandsfunktion / Hohe Kapazität, kompakt
Hierbei ist es wichtig, den beim Motorstart auftretenden Einschaltstrom zu überprüfen.
Wenn zudem Änderungen des Innenwiderstands aufgrund von Batteriealterung berücksichtigt werden sollen, empfiehlt sich die Verwendung einer Stromversorgung mit integrierter variabler Innenwiderstandsfunktion. Da kein externer Widerstand erforderlich ist, lassen sich die Testarbeiten erheblich vereinfachen.
Als Antriebsstromversorgung mit Gegen-EMK-Unterstützung
Wir stellen Beispiele für den Umgang mit Gegen-EMK vor, die beim Bremsen von DC-Motoren auftritt.
Wenn bei DC-Motortests durch plötzliches Stoppen oder Bremssteuerung Gegen-EMK entsteht, wird die Energie in die Stromversorgung zurückgespeist. Bei Verwendung eines herkömmlichen Schaltnetzteils wird die Ausgangsseite der Stromversorgung durch diese Gegen-EMK belastet.
In solchen Fällen werden üblicherweise elektronische Lasten oder Widerstände eingesetzt, um den rückfließenden Strom zu absorbieren.
Kann als Ersatz für eine Batterie verwendet werden. Wenn wie in diesem Beispiel Gegen-EMK vom Motor erzeugt wird, kann diese durch die Kombination einer elektronischen Last (PLZ-5W usw.) mit der Stromversorgung absorbiert werden.
Wenn kurzzeitig hohe Ströme benötigt werden, sind DC-Stromversorgungen mit hoher Kapazität erforderlich. Bei einer Kapazität von bis zu ca. 1.000 W kann auch eine Bipolar-Stromversorgung verwendet werden.
Für hohe Kapazitäten wie 20 kW wird eine bidirektionale DC-Stromversorgung empfohlen.
Einspeisung und Absorption sowohl von Spannung als auch von Strom möglich
Bipolar-Stromversorgung mit 4-Quadranten-Betrieb
Wenn die Motorkapazität weniger als 1.000 W beträgt, kann die PBZ-Serie der Bipolar-Stromversorgungen verwendet werden.
Bipolar-Stromversorgungen unterstützen den 4-Quadranten-Betrieb, der die Einspeisung und Absorption sowohl von Spannung als auch von Strom ermöglicht. Dadurch können Tests auch bei auftretender Gegen-EMK mit einem einzigen Gerät durchgeführt werden.
Antrieb und Rückspeisung hoher Ströme in einem Gerät
Bidirektionale Hochleistungs-DC-Stromversorgung mit 3 HE / 20 kW
Kann für die Evaluierung von Hochleistungsmotoren verwendet werden. Unterstützt extrem hohe Kapazitäten von 20 kW als Einzelgerät und bis zu 500 kW in Parallelschaltung. Es stehen drei Spannungsbereiche zur Verfügung: 500 V, 1.000 V und 1.500 V.
Evaluierung von PWM-gesteuerten Motoren
Vorstellung eines Beispiels mit Geschwindigkeitssteuerung durch PWM.
Bei DC-Motoren mit PWM-Steuerung, wie z. B. Lüftermotoren, empfiehlt sich der zusätzliche Einsatz der PBZ-Serie der Bipolar-Stromversorgungen.
Die Lüfterdrehzahl wird gesteuert, indem zusätzlich zu den ständig von der Batterie gelieferten 12 Volt eine externe Spannung per PWM-Steuerung zugeführt wird.
Bei fahrzeuginternen PWM-gesteuerten Motoren kann die Spannung der Batterie ständig anliegen.
Da die Batteriespannung fest vorgegeben ist, wird zur beliebigen Steuerung der Lüfterdrehzahl eine separate PWM-Signalquelle neben der Antriebsstromversorgung verwendet, um die Rotationsgeschwindigkeit zu regeln.
Die wichtigsten Punkte sind
Unterstützung von hoher Geschwindigkeit, Hochspannung und 0 % Tastverhältnis
Tatsächlich ist es gar nicht so einfach, das PWM-Tastverhältnis auf 0 % zu setzen.
Beispielsweise wäre selbst bei Signalgeneratoren ein gewisses High-End-Produkt erforderlich. Unsere Bipolar-Stromversorgungen der PBZ-Serie ermöglichen es hingegen, das PWM-Tastverhältnis mithilfe der Sequenzsoftware Wavy for PBZ auf 0 % einzustellen.
So lässt sich eine PWM-Steuerung ohne teure externe Signalquellen realisieren.
Der im Beispiel vorgestellte Motor erhöht seine Geschwindigkeit mit steigendem PWM-Tastverhältnis; bei einem Tastverhältnis von „0 %“ stoppt der Lüfter.
In diesem Fall muss die Spannung der PWM-Signalquelle einen Pegel ausgeben, der der ständig gelieferten Batteriespannung entspricht.
PXB-Serie
PAT-T-Serie
PWR-01-Serie
PLZ-5W/5WZ-Serie
PBZ-Serie
