Parametrierung eines hochgenauen E-Motor-Emulators
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ametrierung eines hochgenauen E-Motor-Emulators
In einem vollautomatisierten Verfahren können E-Motoren auf dem Prüfstand so vermessen werden, dass mit den Ergebnissen ein E-Motor-Emulator parametriert werden kann. Bei der Anwendung desselben Verfahrens auf dem Emulator konnte AVL zeigen, dass das System eine sehr hohe Emulationsqualität besitzt. Seine Qualität wurde mithilfe von Flussverkettungskennfeldern analysiert. 30
© AVL
INVERTER
In den aktuellen Konzepten für Elektrofahrzeuge spielen Inverter eine zentrale Rolle. Sie kombinieren eine Vielzahl von Komfort- und Sicherheitsfunktionen und beeinflussen nennenswert den Systemwirkungsgrad und somit die Reichweite des Fahrzeugs. Damit wird die Bedeutung von spezialisierten Testsystemen
AUTOREN
Ali Sinmaz, M. Sc. ist Application Engineer E-Drive Test Systems bei der AVL List GmbH in Graz, Österreich.
Klement Kralj, M. Sc. ist Application Manager Inverter Test Systems bei der AVL List GmbH in Graz, Österreich.
Dr.-Ing. Patrick Winzer, Head of Model Design bei der AVL SET GmbH in Wangen im Allgäu.
Mario Propst ist Senior System Line Manager E-Drive bei der AVL List GmbH in Graz, Österreich.
für Inverter immer größer. Der E-MotorEmulator (EME) als Kernbestandteil eines solchen Inverter-Testsystems bietet mit seinem Power-Hardware-in-theLoop-Ansatz (PHiL) alle Möglichkeiten, schnell, effizient und genau auf Signalund Leistungsebene testen zu können, ohne dabei aufwendige Testhardware wie E-Motor-Prüfstände zu benötigen. Ein EME-basiertes Inverter-Testsystem kann eine breite Palette an Tests abdecken. In frühen Entwicklungsstadien können Reglermodelle und Hardware des Antriebsinverters validiert und optimiert werden. Erste Prototypen durchlaufen komplexe Prüfszenarien unter realen Umweltbedingungen mithilfe von Automatisierungssystemen. Funktionale und Sicherheitstests sind durchführbar, indem mit speziellen Prüfstandskomponenten externe Fehler aufgeschaltet werden, etwa Kurzschlüsse sowie Brüche auf den Motorphasen oder den Signalverbindungen. Schließlich können Inverter-Testsysteme am Bandende in End-of-Line-Testszenarien oder bei der Fehleranalyse bei Rückläufern aus dem Feld verwendet werden. Die Relevanz dieser Tests hängt direkt von der Genauigkeit der Parametrierung der E-Motor-Modelle im EME ab. Es ist möglich, die benötigten Parameter entweder anhand der Motor-Typenschilddaten, anhand von Berechnungen wie Finite-Elemente-Simulationen (FE) oder anhand von Messdaten realer E-Motoren zu erhalten. Die Typenschilddaten des E-Motors liefern normalerweise nur begrenzte Informationen für die Parametrierung und führen zu einer ungenauen Emulation, die lediglich für grundlegende Funktionstests verwendet werden kann. FE-
BILD 1 Die Flussverkettungsergebnisse in der d- und q-Achse am E-Motor-Prüfstand (© AVL) September 2020 Prüfstände und Simulation für Antriebe
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MESS - UND PRÜF TECHNIK
BILD 2 Die Flussverkettungsergebnisse in der d- und q-Achse am Inverter-Prüfstand (© AVL)
Simulationen hingegen stellen erheblich genauere Daten zur Verfügung, die etwa
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