HIL-Systeme für die Emulation kleiner Elektromotoren

Testen von Zusatzsystemen auf elektronischer Leistungsebene

Auf elektronischer Leistungsebene sind die realen Leistungsendstufen Teil des Tests und nur der Motor wird durch eine elektronische Last emuliert. Daher muss der Prüfling nicht modifiziert werden und unterliegt im Vergleich zu einem mechanischen Prüfstand nur wenigen Sicherheitsbeschränkungen.

Anwendungsbereiche

  • Emulieren von elektrischen Maschinen (bürstenlosen Gleichstrommotoren, Asynchronmotoren, permanenterregten Synchronmaschinen) auf Leistungsebene
  • Geeignet für hochdynamische Messungen und sehr schnelle Vorgänge in elektrischen Lenksystemen, Getriebeaktoren, Kraftstoffpumpen etc.
  • Integrieren elektrischer Antriebe in eine virtuelle Fahrzeugumgebung

Leistungsmerkmale

  • Voller Zugriff auf das Motormodell Schnell einstellbare Motorparameter
  • Elektronische Lasten zum Senken des Steuergeräte-Ausgangsstroms
  • Bis zu 60 V und bis zu 100 A (50 A RMS) pro Modul für den Parallelbetrieb
  • Benutzerprogrammierbares FPGA Board für die Berechnung dynamischer Teile des elektrischen Antriebssystems
  • Minimierte Durchgangszeiten für die Simulation von Stromwelligkeit (PWM-Effekte)
  • Sehr schnelle Stromregulierung, ideal zum Laden von PWM-Leistungsstufen
  • Hohe Genauigkeit der emulierten Ströme
  • Flexibler als mechanische Prüfstände
  • Unterstützung von Multiprozessor-Systemen mit mehr als einer Processing Unit für mehr Rechenleistung

Bis zu 30 V

Das DS5380 Electronic Load Module ist für sehr schnelle Vorgänge optimiert, wie sie für die Emulation von Elektromotoren, zum Beispiel in elektrischen Lenksystemen, notwendig sind. Das Modul kann sowohl als Senke als auch als Quelle fungieren, um bidirektionalen Stromfluss zu ermöglichen, das heißt, es verbraucht oder generiert reale Ströme an den Steuergeräte-Motorausgängen. Das DS5380 Electronic Load Module kann mit einem FPGA Base Board von dSPACE kombiniert werden. In Kombination mit der XSG Electric Components Library werden so die schnellen Reaktionszeiten realisiert, die für die Steuerung elektrischer Maschinen notwendig sind. Auf dem FPGA Base Board berechnet das FPGA Teile des Simulationsmodells für die elektrische Maschine, zum Beispiel aus der XSG Electric Components Library, und bedient das Electronic Load Module.

Bis zu 60 V

Das DS5381 Electronic Load Module emuliert Motor- und Generatorströme mit Spannungen von bis zu 60 V. Hochdynamisches Schalten zwischen den Strom- und Spannungsmodi ermöglicht die Emulation von Schwebephasen des bürstenlosen Gleichstrommotors ohne zusätzliche Verstärkerkomponenten. Mit einem Spannungsbereich von bis zu 60 V ist das Modul zudem ideal für den Einsatz in Fahrzeugen mit 48-V-Bordnetzen geeignet.

Auch ist das Modul optimal für die Emulation von Komponenten dreiphasiger Elektromotoren ausgelegt. Zudem ist auch die Energierückeinspeisung enthalten, wodurch sich der Wirkungsgrad des Gesamtsystems erhöht. Typische Anwendungsgebiete sind Tests von elektrisch unterstützten Lenkungen, Starter- und Generatorsystemen sowie Mild-Hybrid-Antrieben. Mehrere Lasten können parallel betrieben werden, um höhere Ströme in den elektronischen Lasten zu erreichen.

Um die automatisierten Tests für die Entwickler greifbarer zu machen, können die Simulationssysteme durch 3D-Visualisierungssoftware, ein Lenkrad oder ein komplettes Cockpit erweitert werden, so dass die Entwickler einsteigen und das System „erfahren“ können.

Simulationsmodelle wie die ASM Vehicle Dynamics sorgen dafür, dass sich das System realistisch verhält.

Grundlegende Informationen

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