電機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了非常廣泛的應(yīng)用，如家電，電動(dòng)汽車，電梯，傳送帶等等。為了提升效率和提高電機(jī)的控制精度，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)包括控制算法日益復(fù)雜，而電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常使用三相交流輸入和三相交流輸出以增加電機(jī)控制信號(hào)的靈活度和效率，所以整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)的調(diào)試分析變得日益復(fù)雜。為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜電機(jī)系統(tǒng)的測(cè)試挑戰(zhàn)，力科（Teledyne LeCroy）專門推出了電機(jī)驅(qū)動(dòng)分析儀MDA800系列。本文將介紹力科的電機(jī)驅(qū)動(dòng)分析儀 MDA800 如何幫助工程師應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試挑戰(zhàn)。
一、典型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)
典型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)包括功率轉(zhuǎn)換、電機(jī)、嵌入式控制系統(tǒng)三大部分。功率轉(zhuǎn)換部分包括三相輸入，三相輸出以控制電機(jī)的運(yùn)行。電機(jī)部分會(huì)通過各種傳感器將電機(jī)運(yùn)行的相關(guān)信息如速度、扭矩、旋轉(zhuǎn)角、方向、位置等傳送給嵌入式控制系統(tǒng)，嵌入式控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)信息實(shí)時(shí)調(diào)整對(duì)功率轉(zhuǎn)換部分的功率半導(dǎo)體的門級(jí)脈寬調(diào)制信號(hào)的輸入，從而調(diào)整功率模塊的三相輸出來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。
典型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)
二、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)的測(cè)試挑戰(zhàn)
1、需要更多的測(cè)試輸入通道
三相輸入電壓和電流、三相輸出電壓和電流、多個(gè)功率半導(dǎo)體的電壓和電流的監(jiān)測(cè)，需要更多的測(cè)試輸入通道以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)完整的測(cè)試系統(tǒng)。
2、能夠?qū)θ噍斎氲母鞣N功率及效率進(jìn)行分析
三相輸入和輸出均各有三個(gè)電壓和電流，而且因?yàn)樨?fù)載的不同會(huì)導(dǎo)致電壓和電流之間的相位提前或者滯后，所以還需要能夠測(cè)試各相輸入輸出的有功功率，視在功率，無(wú)功功率，效率等多種功率相關(guān)的參數(shù)。
3、需要更高的帶寬
半導(dǎo)體工藝在不斷提升，如碳化硅工藝，上升時(shí)間達(dá)到5ns左右，在功率半導(dǎo)體中的使用日益普及，這要求測(cè)試儀器具備高達(dá)幾百M(fèi)Hz的帶寬。
高速?gòu)?fù)雜嵌入式系統(tǒng)的使用涉及到通用串行接口，如USB、以太網(wǎng)、CAN等串行總線，也需要測(cè)試儀器具備更高的帶寬。
4、需要更高的存儲(chǔ)深度
因?yàn)殡姍C(jī)的啟動(dòng)過程、從無(wú)負(fù)載到過載過程的分析通常是非常重要的，這個(gè)過程通常需要持續(xù)比較長(zhǎng)的時(shí)間，因此需要測(cè)試儀器具備比較長(zhǎng)的存儲(chǔ)深度。
5、能夠?qū)﹄姍C(jī)機(jī)械特性參數(shù)進(jìn)行測(cè)量
電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)、電機(jī)是一個(gè)完整的系統(tǒng)，如要對(duì)這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整體的分析和調(diào)試，就需要測(cè)試儀器能夠?qū)﹄姍C(jī)的機(jī)械特性參數(shù)如速度、扭矩、旋轉(zhuǎn)角、方向、位置進(jìn)行分析。
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