电机耐久试验中存在以下课题。

· 电气变化 ( 瞬时波动、高次谐波及效率下降 ) 难以观察

· 电机绕组、机壳及周边设备的温度变化与电气特性的关联性无法观察

· 缺乏同步连续采集长时间数据的机制

通过结合 HIOKI 高精度功率分析仪与温度测量用数采，可实现电机耐久试验的简化配置。

采用数据采集仪 LR8450 测量周边设备及组件的温度，同时使用功率分析仪 PW8001 或 PW4001 测量逆变器和电机 的参数。

功率分析仪 PW8001 和 PW4001 配备了 CAN 输出功能，通过 CAN 将测得的参数集中 * 至数据采集仪 LR8450，从而 实现同步测量。此外，如果逆变器的模拟装置具备 CAN 输出功能，则包括控制信号在内，可通过 LR8450 进行监控。通 过长期稳定地记录功率和温度的变化，可以迅速检测电机劣化的征兆。

* 1 ：使用 LR8450 的选件 CAN 单元 U8555。可实现最快 10ms 的 CAN 数据记录。

本解决方案的优势如下。

1. 高精度连续监控电机的电气应力

· 电压与电流平衡的变化

· 效率的微小波动

· 谐波成分的变化趋势

2. 准确记录温度变化

· 电机绕组温度

· 机壳温度

· 包含轴承及冷却水的周边设备温度

3. 电气数据与温度数据的相关性分析

· 利用数据采集仪的触发功能进行事件记录

· 通过 CSV 格式进行数据综合解析

采用 HIOKI 电机试验台进行了实测。

使用设备列表

DUT 信息

· 电机 1000rpm 定转速

· SiC 逆变器 开关频率 10kHz

· 数据更新速率 10ms

· 因为是简易试验，设定连续运转约 2 小时

· 通过 CAN 输出 PW8001 的测量参数，由 LR8450 进行汇总

逆变器附近会产生因高频开关引发的噪声。该噪声容易造成温度测量值不稳定，因此需要对温度传感器 ( 热电偶 ) 加 装屏蔽，在主机上设置滤波器等噪声抑制措施。

		本次采用带屏蔽的热电偶进行温度测量。通过将屏蔽连接到电 机底盘，增强接地 (GND)。
安装带屏蔽的热电偶

此外，在 LR8450 主机上将 U8551 单元的数据更新间隔设置为 1 秒，并启用数字滤波器，以衰减 60Hz 以上的高频 成分噪声。

LR8450 滤波器设置

─ ：设置不可用

单位 ：Hz

1. 正常运行时电机的转速为 1000 rpm ± 50 rpm

2. 电机各测量点的温度不得超过 50℃

3. 正常运行时各效率的波动应控制在 ±5％以内

4. 此外，不应出现扭矩的急剧变化或电机功率的波动。

使用 GENNECT Space 分析数据采集仪记录到的数据。

温度与效率的关系

耐久试验过程中，除了常规电机运行的影像外，还通过热成像摄像机记录温度分布。

在 GENNECT Space 中，可以将这些影像与转速、扭矩、效率、温度等测量数据按时间轴同步保存。

即使在长时间试验中发生异响、冒烟或烧毁等异常情况，也能通过影像与数值，准确回溯“当时发生了什么”。仅凭数 值变化难以观察的行为，或仅凭影像无法说明的负载状态，均可作为同一时间点的定量数据进行记录。

由此，耐久试验不仅限于简单的合格判定，还能作为异常发生的征兆、进展及结果的连贯证据，推动评价方法的演进。

通过结合 HIOKI 的功率分析仪与数据采集仪，可以高精度且同步地追踪电机的电气应力与温度变化，构建能够准确捕 捉劣化征兆的简洁试验环境。

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