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Les oscilloscopes modernes de la série MXO de Rohde & Schwarz permettent une analyse et une optimisation précises des chaînes de traction électriques. Découvrez comment gérer efficacement des tâches de mesure complexes tout au long du flux d'énergie et quelles possibilités étendues le MXO3 offre pour les futures exigences de mesure et de test.
Comparer la série MXOL'électrification de la chaîne de traction confronte les ingénieurs à de nouveaux défis:
De la conversion d'énergie dans l'onduleur jusqu'à la commande du moteur, il est indispensable de comprendre avec précision les tensions, les courants et les opérations de commutation afin d'optimiser le rendement, la dynamique et la fiabilité.
Les oscilloscopes modernes jouent ici un rôle clé. Ils permettent une analyse précise, fondée sur le temps et l'amplitude, des phénomènes électriques et mécaniques, et fournissent ainsi des informations approfondies sur le comportement du système - en temps réel.
Avec la série MXO de Rohde & Schwarz, une nouvelle génération d'oscilloscopes est disponible pour maîtriser ces tâches avec un niveau de précision et de rapidité jusqu'ici inégalé.
Son modèle le plus récent, le MXO3, établit de nouvelles références en matière de confort d'utilisation, de résolution et d'acquisition des signaux.
La caractérisation de puissance d'un entraînement électrique comprend de nombreux points de mesure : de l'entrée batterie DC au circuit intermédiaire DC jusqu'aux sorties AC triphasées de l'onduleur, les tensions, les courants et les temps de commutation doivent être saisis avec précision.
L'objectif est de comprendre l'ensemble du flux d'énergie :
La validation de la commande moteur est tout aussi importante. Les algorithmes doivent être réglés de telle sorte que le couple et la vitesse de rotation suivent exactement le comportement de consigne. Grâce à son taux d'échantillonnage élevé et à son nombre de voies, la série MXO fournit ici une vue complète de tous les points de mesure pertinents - simultanément et de façon synchrone.
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L'onduleur est le cœur de l'entraînement électrique. Il convertit la tension batterie (DC) en une tension alternative (AC) régulée en couple. Les transistors sont commandés par modulation de largeur d'impulsion (PWM). Ces opérations de commutation rapides génèrent des formes de signal complexes qui ne peuvent être correctement saisies qu'avec des systèmes de mesure haute résolution.
FL'onduleur est le cœur de l'entraînement électrique. Il convertit la tension batterie (DC) en une tension alternative (AC) régulée en couple. Les transistors sont commandés par modulation de largeur d'impulsion (PWM). Ces opérations de commutation rapides génèrent des formes de signal complexes qui ne peuvent être correctement saisies qu'avec des systèmes de mesure haute résolution.
L'architecture de déclenchement numérique de la série MXO permet de saisir précisément de tels événements. Même les plus petits glitches ou chevauchements involontaires entre signaux de grille sont détectés de manière fiable.
Fig. 1 : Onduleur triphasé - Structure de principe et points de mesure (U, V, W).
Les oscilloscopes MXO associent une analyse rapide dans le domaine temporel à des outils fréquentiels performants :
Cela permet non seulement de visualiser les courbes de tension et de courant dans le domaine temporel, mais aussi de les analyser sur le plan spectral. Les harmoniques, les distorsions et les perturbations CEM deviennent visibles en temps réel - un avantage décisif pour l'optimisation des filtres et de la logique de commande.
Fig. 2 : Analyse FFT d'une chaîne de signaux PWM pour l'évaluation du comportement CEM.
Les opérations de commutation rapides des transistors SiC modernes nécessitent des analyses temporelles précises. Le MXO saisit de manière synchrone les tensions de grille et les courbes drain-source, ce qui permet d'évaluer la dead time entre les interrupteurs high-side et low-side.
Fig. 3 : Analyse d'un signal de grille SiC avec déclenchement numérique pour détecter un shoot-through. La fonction Track intégrée permet de suivre les variations de largeur d'impulsion ou de fréquence de commutation sur des périodes prolongées.
Les développeurs peuvent ainsi comprendre l'influence des variations de charge ou de la température sur la caractéristique de commutation.
L'analyse des harmoniques et du facteur de puissance est essentielle pour évaluer l'efficacité énergétique. À cet effet, la série MXO combine des mesures de tension et de courant au moyen de sondes différentielles haute tension et de capteurs de courant.
Fig. 4 : Analyse de puissance avec courbes de courant et de tension - relation de phase et facteur de puissance. Grâce à la résolution élevée en mode HD, les pertes de puissance peuvent être identifiées en temps réel.
Les résultats de mesure peuvent être corrélés sur de longues périodes, par exemple pour l'étude de cycles de charge ou de profils de conduite.
Avec jusqu'à huit voies analogiques, les oscilloscopes MXO sont idéaux pour une utilisation sur des entraînements électriques :
Ils saisissent simultanément
Fig. 5 : Acquisition simultanée de 3 courants de phase, 3 tensions de phase et signaux de capteurs.
On obtient ainsi une image complète et synchrone du comportement électrique et mécanique du système - la base d'une optimisation fondée.
Les exigences imposées aux systèmes de mesure dans l'électromobilité augmentent en permanence :
Des fréquences de commutation plus élevées, des densités de puissance croissantes et des algorithmes de commande complexes exigent des outils offrant une résolution, une rapidité et une intelligence élevées.
Avec la série MXO, Rohde & Schwarz propose une plateforme d'oscilloscope qui répond systématiquement à ces exigences.
Le MXO3 étendra encore ces possibilités - avec un format compact, une conduite utilisateur améliorée et des fonctions d'analyse étendues pour les futures générations d'entraînements électriques.
dataTec met dès aujourd'hui à disposition des systèmes de référence intégrant de manière optimale la technologie MXO - pour la recherche, le développement et le contrôle qualité des systèmes d'entraînement modernes.
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