Elektromotor-Steuergeräte testen

Anwendungsbereich

Elektromotoren werden mehr und mehr in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen eingesetzt, zum Beispiel im Automobil, in der Luft-/Raumfahrt oder in der Automatisierung. Mit ihrer kompakten Größe lassen sich Elektromotoren fast überall verbauen, bieten ein hohes Energiesparpotenzial, Leistung auf Abruf, sehr direkte Regelmöglichkeiten und vereinfachte Wartung.

Mit den dSPACE HIL-Simulatorsystemen können Sie Steuergeräte für alle Arten von Elektromotoren testen.

Wichtige Aspekte

Der Hauptunterschied zwischen Elektromotoren und Verbrennungsmotoren ist ihr hochdynamisches Verhalten, das Taktfrequenzen des Steuergeräts von 10-20 KHz erfordert. Damit die Elektromotor-Steuergeräte bei diesen Abtastraten getestet werden können, bietet dSPACE spezielle FPGA-Boards für die HIL-Simulation. Diese ermöglichen die PWM-Messung, die Positionssensorsimulation und die Simulation von Encodern und Resolvern bei hohen Taktfrequenzen. Neben der Regelung der Motordrehzahl ist beim Elektromotor insbesondere die Stromregelung elementar. Beim Verbrennungsmotor werden im Vergleich lediglich Kleinleistungsaktoren angesteuert. Der HIL-Simulator muss also in seiner Funktion als Stromsenke und –quelle für hohe Leistungsanforderungen präpariert sein.

Mögliche Schnittstellen zwischen Steuergerät und HIL-Simulator

• Signalebene
• Simulation der Leistungselektronik, des Elektromotors und der mechanischen Umgebung
• Elektrische Leistungsebene
• Simulation des Elektromotors und der mechanischen Fahrzeugumgebung
• Simulation elektrischer Motorströme mit elektrischen Lasten
• Mechanische Ebene
• Simulation der mechanischen Fahrzeugumgebung
• Auswirkungen des realen Motors und zusätzlicher mechanischer Komponenten auf den Regler können berücksichtigt werden.
• Mechanischer Prüfstand

Anwendungsfelder (Auszug)

• Antriebsstrangsysteme wie Starter-Generator-Systeme und Mild-/Full-Hybrid-Systeme sowie Elektrofahrzeuge
• Elektrische Lenksysteme
• Bremskraftverstärker
• Elektrische Fensterheber
• Windenergiekonverter
• Elektrolokomotiven/-züge
• Druckmaschinen
• Anlagentechnik, z.B. für Walzen für Kalt- und Warmumformung
• Abstands- und Antriebsregelung für Zinkbeschichtungsanlagen
• Künstliche Beatmung
• Magnetresonanztomographie