旋轉(zhuǎn)變壓器，電機里的“角度小偵探”，作為一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，在HEV和EV用電機試驗中得到廣泛應(yīng)用。但是“易受干擾”、“難以同步”似乎成了無法擺脫的魔咒。如何在確保高精度測試的基礎(chǔ)上告別手動同步？怎樣才能讓激勵電源的測試更加便捷？有了橫河DL950,這些不再是難題！

橫河以示波記錄儀DL950為中心，結(jié)合FG420及IS8000，針對旋轉(zhuǎn)變壓器開發(fā)，為用戶構(gòu)建從試制之初到實際操作均能應(yīng)對自如的高效測試方案。

橫河DL950，變壓器工程師們的好幫手

01  借助豐富的波形，生成激勵電源

在旋轉(zhuǎn)變壓器開發(fā)初期階段的課題無疑是獲得激勵電源。測量方法一是借助表格軟件等工具，對其參量的可變波形的弦相位信號、余弦相位信號和激勵信號等數(shù)據(jù)進行分析；另一種方式則是借助昂貴的專用旋轉(zhuǎn)變壓器測量儀，但這一設(shè)備卻并不適用于后期的同步測量。

FG420是一款具備掃頻、調(diào)制功能的函數(shù)發(fā)生器，可進行最大20Vp-p、頻率范圍為0.01μHz～30MHz的寬帶輸出。如圖1所示，鑒于其輸出內(nèi)容可作為波形捕獲，并支持用戶在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建任意波形及可變波形，因此用戶可通過波形所在的實驗性地區(qū)分難以完成的旋轉(zhuǎn)變壓器激勵電源條件。如遇電壓振幅不足，則可使用高速雙極性電源（例如NF Circuit Design Block生產(chǎn)的HSA系列）來彌補振幅的不足。

圖1 參數(shù)可變波形示例

02  實時運算同步顯示，便捷性拉滿

配備/G3選件的橫河DL950支持用戶在執(zhí)行高速采樣的過程中進行波形運算，如圖2所示，其所具備的旋轉(zhuǎn)變壓器測量的計算類型，可將運算結(jié)果與測量波形實時同步，并最終以波形的形式顯示；其所具備的“實時性”和“同時多波形同步”特性更是使其在諸多不確定因素的試制階段中脫穎而出，一躍成為強大的測試工具。

圖2 使用DL950進行旋轉(zhuǎn)變壓器測量的結(jié)果示例

03  用多通道的方式開啟同步測量

除獲取旋轉(zhuǎn)變壓器的信號外，處于不同開發(fā)階段的用戶還需通過測量電源濾波器電路等項目的電路電壓和電流、線圈溫度等參數(shù)對測量情況進行附帶評估。而橫河DL950所具備的多通道優(yōu)勢即可從物理量角度出發(fā)，以每臺最多可使用8個模塊，模擬最大32通道輸入的配置為用戶的日常測試體驗保駕護航。

而在風險諸多的開發(fā)階段，橫河DL950的測試實力依舊不容小覷，除部分模塊除外，設(shè)備的通道間及接地間均經(jīng)過絕緣處理，因此研發(fā)人員可在增加電壓測量點時最大限度地減少追加探頭，以降本增效的新策略應(yīng)對復雜多變的市場環(huán)境。

04  多重采樣減少數(shù)據(jù)量，提高整體性能

更令人驚喜的是DL950所具備的多重采樣功能，還能自動“查漏補缺”并實現(xiàn)“取長補短”。當用戶插入采樣率不同的模塊時，橫河DL950將通過減少采樣速率較慢的數(shù)據(jù)量，大幅改善存儲、傳輸速度和內(nèi)存占用量。

如圖3所示，當用戶嘗試同時獲取多個物理量時，慢速信號測量模塊的數(shù)據(jù)量會大幅增加，并以補充采樣點的方式適應(yīng)采樣速率最快的模塊，通過保存實際樣本數(shù)據(jù)的方式，在不產(chǎn)生龐大數(shù)據(jù)量的前提下獲取最快采樣數(shù)據(jù)×所有通道的數(shù)據(jù)。該功能在進行CSV輸出時也同樣有效。

05  結(jié)合電機逆變器，實現(xiàn)組合測量

將電機逆變器進行組合評估是制造旋轉(zhuǎn)變壓器過程中不可逾越的一個環(huán)節(jié)，進入該階段后，多個信號的同步測量將變得至關(guān)重要，并愈加凸顯出橫河DL950所具備的測試優(yōu)勢。 

由于DL950的實時運算功能類似于旋轉(zhuǎn)變壓器的運算功能，因此用戶可直接參照圖4，利用旋轉(zhuǎn)變壓器的測量結(jié)果計算出電機的電氣角度。此外，用戶還能通過選配波形觀測功率值的功率分析選件(/G05)，以及實現(xiàn)三相電機的dq軸電流/電壓的同步分析的電機分析選件(/MT1)等功能設(shè)置，持續(xù)拓寬測試范圍。

圖4 電機逆變器連接示例

06  具備強抗擾性，再現(xiàn)優(yōu)質(zhì)波形

除了實時運算、多通道同步測量、多重采樣功能外，橫河DL950同樣具備強大的抗干擾性能，并可確保用戶即使在實際以高頻率大振幅驅(qū)動逆變器的高壓側(cè)柵極信號時，也能進行更正確的測量。通過這一對策，工程師們即可直觀感受到比其他公司同類產(chǎn)品更優(yōu)質(zhì)的波形再現(xiàn)。

橫河IS8000出場，集成測試不在話下

除了DL950、FG420兩款硬件產(chǎn)品，橫河還提供IS8000集成測量軟件。如圖6所示，IS8000不僅能串聯(lián)起橫河王牌產(chǎn)品WT5000、DL950等儀器，讓多種數(shù)據(jù)齊聚PC端進行計算匯總，便于用戶在同一畫面中實時同步測量；還支持用戶組合使用RAMScope（（株）DTS Insight制造）和高速攝像機（（株）Photron制造）等，將以往很難完成的高精度和多樣化的同步測量成為現(xiàn)實。

例如用戶可使用“DL950+高速攝像機+IS8000”的組合實現(xiàn)完全同步測試。這種配置的優(yōu)勢在于當工程師們接近于旋轉(zhuǎn)變壓器開發(fā)的最終階段時，在無需配置新部件的前提下也能順利進行測試。即使用戶所進行的實驗是以電機分析為主，這一組合也能在對高速旋轉(zhuǎn)體進行目視監(jiān)視時簡化復雜的調(diào)試工作。

此外該軟件還能輕松同步紅外熱像儀和DLM系列示波器的測量結(jié)果，在簡化測試步驟的同時對事件發(fā)生的原因進行探究重構(gòu)。

圖5 IS8000示意圖

關(guān)于旋轉(zhuǎn)變壓器的測試應(yīng)用方法就先介紹到這里，有關(guān)儀器的具體介紹以及操作指南敬請關(guān)注科瑞杰儀器公眾號平臺！