電機瞬態測試的核心關鍵“同步性”

　　說到電機試驗，大家往往想到的都是如何保證測試精度，會用到高精度的測量儀器設備、傳感器等。但隨著電機行業的發展，特別是矢量變頻控制等電機控制技術的日益成熟，測試人員需要對電機的瞬態特性進行分析，這時候就要注意到一個新的測試要點——如何保證測試的同步性。

　　為什么要關注測試的同步性？

　　所謂同步性，即在電機測試中確保每個測量參數是在同一時間點下采集的，主要體現在轉速、位置、扭矩、電壓、電流、溫度、振動等參數的同步采集。

　　測試的同步性對結果的影響最明顯在于效率測量。如果轉速n、扭矩T等機械參數和電壓U、電流I等電參數不在同一時間點下采集，那么根據效率計算公式計算出來的結果也是錯誤的。

電機效率計算公式

　　另外，對于新能源汽車，變頻電機、伺服電機等需要把電機驅動器和電機進行同步測量，分析系統性能的電機，測試的同步性也是分析其實時狀態下電機控制器效率與電機效率對系統影響的關鍵。

　　為什么過去沒有關注測試的同步性？

　　過去測試的電機，主要是以異步電機為主，測試人員只需要測量其各個恒工況下的參數，就得到其輸出性能，描繪出Tn曲線或效率曲線。即使測試過程數據的采集不是同一時間點下，但由于不同時間下電機的工況（轉速、扭矩等）是穩定不變的，所以測試結果也是正確的。

電機的Tn曲線

　　但隨著電機控制技術發展，越來越多的電機需要測量其在工況變化時的參數。如調速過程、負載階躍沖擊等，這些對動態變化過程的瞬態測量需要保證數據采集時的實時同步，得出的實時數據曲線才有參考價值，所以業界也開始對測量的同步性關注起來。

電機的調速響應曲線

　　如何保證測試的同步性？

　　保證測試的同步性，尤其是保證電壓、電流、轉速、扭矩這四個電機最關鍵的參數采集時的同步性，一直都是業界的難題。傳統的方案是采用多個儀器、傳感器來采集，最終走總線進行上傳，在上位機進行效率運算，往往會引入ms級的時延，對于當下動輒幾ms的電機控制變化響應時間來說，這個時延是無法接受的。

傳統方案PK致遠電子同步采集方案

　　針對這一問題，致遠電子的MPT電機測試系統采用單臺采集終端方案，通過完全自主設計的新一代MDA功率分析儀，同時對電機的電壓、電流、轉速、轉矩、角度位置進行實時采集和錄波，直接在采集終端上計算出效率，同步誤差時延低至10ns，真正意義上解決了電機瞬態測試或動態測試的同步性難題。

（稿件由ZLG致遠電子提供）