應(yīng)用

在新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的制造流程里，轉(zhuǎn)子永磁體的充磁質(zhì)量起著決定性作用，它直接影響電機(jī)的輸出扭矩、能效水平以及運(yùn)行穩(wěn)定性。為了讓永磁同步電機(jī)（PMSM）能夠具備高效率、高功率密度和低噪音等關(guān)鍵特性，在制造過(guò)程中，必須做好兩方面工作：

精確的充磁工藝控制：通過(guò)嚴(yán)格把控充磁過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)，確保充磁操作符合電機(jī)性能要求，為電機(jī)后續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

嚴(yán)格的磁性能測(cè)試：該測(cè)試是電機(jī)質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涵蓋多維度評(píng)估內(nèi)容，具體包括對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)方向、磁場(chǎng)均勻性以及抗退磁能力的檢測(cè)，只有通過(guò)全面測(cè)試，才能保證電機(jī)磁性能達(dá)標(biāo)。

挑戰(zhàn)

在轉(zhuǎn)子永磁體充磁工藝實(shí)施過(guò)程中，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)提出明確要求，具體可分為以下幾類(lèi)：

高精度匹配：充磁工藝對(duì)精度要求極高，磁場(chǎng)強(qiáng)度必須與磁體材料特性嚴(yán)格匹配。測(cè)試系統(tǒng)需精確測(cè)量材料特性，使得制造工藝參數(shù)與之匹配，確保磁體和電機(jī)整體性能達(dá)標(biāo)。

均勻性保障：均勻性難以保證是充磁工藝中的核心難題之一。測(cè)試系統(tǒng)需精確同步角度和磁場(chǎng)測(cè)量，捕捉局部磁弱或磁偏現(xiàn)象，保證電機(jī)振動(dòng)、效率、穩(wěn)定性指標(biāo)。

缺陷檢測(cè)與控制：在制造過(guò)程中，存在多種缺陷隱患，如充磁不完全、磁體出現(xiàn)裂紋以及磁體材料存在批次差異等。測(cè)試系統(tǒng)需要靈活定制觸發(fā)采集方案，及時(shí)捕捉和精準(zhǔn)定位這些缺陷。

環(huán)境適應(yīng)：磁體需通過(guò)高溫、振動(dòng)等惡劣環(huán)境下的適應(yīng)性測(cè)試，以驗(yàn)證其環(huán)境穩(wěn)定性；同時(shí)，為避免模擬信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸失真，部分測(cè)試設(shè)備需就近部署，這意味著測(cè)試設(shè)備自身也需耐受惡劣工業(yè)環(huán)境，確保測(cè)量過(guò)程穩(wěn)定。

上述挑戰(zhàn)對(duì)測(cè)試系統(tǒng)形成綜合要求：需具備多通道同步的高精度測(cè)量能力，支持快速定制軟件開(kāi)發(fā)以適配不同測(cè)試場(chǎng)景，同時(shí)能耐受工業(yè)復(fù)雜環(huán)境，最終為充磁工藝優(yōu)化與電機(jī)質(zhì)量控制提供穩(wěn)定可靠的測(cè)量結(jié)果。

解決方案

通過(guò)簡(jiǎn)儀科技的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)子角度與磁量的同步測(cè)量。系統(tǒng)采用PCIe-5510多功能數(shù)據(jù)采集模塊，具備高精度140 ppm、18位分辨率、32通道模擬輸入、最高2 MS/s采樣率，配合TB-55 BNC接線盒，確保了信號(hào)的高保真?zhèn)鬏斉c處理。特別是系統(tǒng)利用計(jì)數(shù)器精確測(cè)量轉(zhuǎn)子角度，同時(shí)通過(guò)模擬輸入同步采集磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，從而確保轉(zhuǎn)子角度與磁場(chǎng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)諸如“360°角度為橫軸，磁場(chǎng)強(qiáng)度為縱軸”的測(cè)試結(jié)果。這不僅直觀反映了充磁的一致性與完整性,也為發(fā)現(xiàn)異常磁場(chǎng)分布提供了可靠依據(jù)。基于簡(jiǎn)儀FirmDrive平臺(tái)的軟硬件一體化優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了多通道、高同步、高精度的數(shù)據(jù)采集與分析，顯著提升了測(cè)試效率和可靠性。

下圖展示了生產(chǎn)設(shè)備和采集軟件驗(yàn)證波形。其中波形展現(xiàn)了簡(jiǎn)儀SeeSharpTools不同濾波算法的效果，和6組采集數(shù)據(jù)的均一性。

圖 1 轉(zhuǎn)子生產(chǎn)設(shè)備

圖 2 信號(hào)濾波和測(cè)量重復(fù)性驗(yàn)證界面

使用的簡(jiǎn)儀產(chǎn)品

硬件

PCIe-5510：高精度140 ppm，18位分辨率，32通道，2 MS/s 多功能數(shù)據(jù)采集模塊

TB-55：68-Pin SCSI帶BNC端子板，適用于JY-5500系列

軟件

基于開(kāi)源免費(fèi)的銳視測(cè)控軟件SeeSharpTools開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序

為什么選擇簡(jiǎn)儀

銳視測(cè)控平臺(tái)：銳視測(cè)控平臺(tái)使用C# 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，提供了一個(gè)強(qiáng)大且易于使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境，幫助客戶(hù)快速實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

成熟的產(chǎn)品：簡(jiǎn)儀產(chǎn)品經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期市場(chǎng)驗(yàn)證，具有可靠的性能和穩(wěn)定性。

POC驗(yàn)證服務(wù)：簡(jiǎn)儀提供售前的POC(原理驗(yàn)證)服務(wù)，幫助客戶(hù)驗(yàn)證產(chǎn)品性能和適用性。

高精度：簡(jiǎn)儀的產(chǎn)品滿(mǎn)足了客戶(hù)對(duì)測(cè)試精度和可靠性的高要求。

成本效益：相比國(guó)外品牌，簡(jiǎn)儀的解決方案不僅性能更優(yōu)，而且在成本上具有明顯優(yōu)勢(shì)，降低了客戶(hù)的整體制造成本。

供貨速度：簡(jiǎn)儀能夠快速供貨，確保項(xiàng)目按時(shí)進(jìn)行。

技術(shù)支持和快速響應(yīng)能力：簡(jiǎn)儀提供優(yōu)質(zhì)的本地化技術(shù)支持，快速響應(yīng)客戶(hù)需求，幫助客戶(hù)解決問(wèn)題，確保了測(cè)試任務(wù)的順利進(jìn)行。

簡(jiǎn)儀科技的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為新能源汽車(chē)電機(jī)轉(zhuǎn)子的充磁測(cè)試提供了可靠的解決方案，成功實(shí)現(xiàn)了多通道、高精度、高同步性的角度與磁量測(cè)量，不僅提升了測(cè)試精度與效率，更確保了電機(jī)磁性能的穩(wěn)定與安全。