Auf einen Blick

In vielen Industriesparten werden elektronische Verfahren für Applikationen entwickelt, die hohe Leistungsverfügbarkeit und Management erfordern, wie beispielsweise bei Motorsteuerungen und Netzteilen (Conditioner, Wechselrichter). Seica hat mit seiner Compact-Multi-Funktionstesterarchitektur einen Standardtester kreiert, der in der Lage ist, alle spezifischen Anforderungen und Schwierigkeiten der erforderlichen Tests zusammenzuführen.

Der Standardtester mit Compact-Multi-Funktionstesterarchitektur  für den Funktionstest von Einzel-Phasen- und Drei-Phasen-Motorwechselrichtern.

Der Standardtester mit Compact-Multi-Funktionstesterarchitektur für den Funktionstest von Einzel-Phasen- und Drei-Phasen-Motorwechselrichtern. Seica

Der Compact-Power-Tester besteht aus einem Input-AC-Generator, der in der Lage ist, die Eingangsspannung und Frequenz zum Prüfling zu verändern und er hat ein Strom- und Phasenmeter, um alle Parameter anzuzeigen (aktive und reaktive Leistung, Verzerrung und so weiter) sowie weitere Module für die Signalgenerierung- und Signaldatenerfassung. Durch eine elektronische Lastsimulation werden die Tests implementiert (um mechanisch bewegliche Teile zu vermeiden), durch Triac-Module (für Kurzschlusstests) und mechanische Schalter (für Tests mit hoher elektrischer Leistung). Ein Bedienkontakt mit geladenen Kondensatoren wird mit dieser Lösung minimiert. Dazu ist ein Entladeschaltkreis mit Konstantstrom verfügbar, der so programmiert werden kann, um den Inverter-Spannungsbus zu entladen.

System Design aus zwei separaten Teilen

Das Compact-Power-System besteht aus zwei separaten Teilen. Dabei ist der erste Teil die Elektronik, die für das Testen benötigt wird, während der zweite Teil alle kundenspezifischen Elemente enthält, um die Testspezifikationen implementieren zu können. Das Ifun-Modul beinhaltet multiple Kundenspezifikationen sowie 16 Digital-Analog-Wandler und es erlaubt das Management von Hard- und Software-Synchronisierung neben den Schaltkreisen, die involviert sind in die Spannungsmessungen bis zu 500 V.

Der Tester wurde entwickelt und gebaut gemäß den wichtigsten Sicherheitsanforderungen, umgesetzt nach den Vorschriften bezüglich elektromagnetischer Verträglichkeit und elektrischer Sicherheit.

Der Tester wurde entwickelt und gebaut gemäß den wichtigsten Sicherheitsanforderungen, umgesetzt nach den Vorschriften bezüglich elektromagnetischer Verträglichkeit und elektrischer Sicherheit.Seica

Folgende Elemente, die für die korrekte Simulation und das Management der Power-Signale erforderlich sind, beinhaltet das System:

  • AC-Gruppe: Das Management-Modul für die Systemsicherheitskreise und die Power-Befehle über einen statischen Schalt-Kontakter ist mit thermischen Magnet- und Differenzialschaltern ausgerüstet.
  •  Frequenz-Konverter: Er besteht aus programmierbaren Spannungsnetzteilen, mit einer Ausgangsleistung von 10 kVA einzelphasig oder 30 kVA dreiphasig mit einer selektierbaren Frequenz von 50 / 60 Hz und einer programmierbaren Spannung von 50 bis zu 280 VAC, welche mit einer verzögerten Dreiphasenspannung bis zu 480 VAC korrespondieren. Über einen Übertrager wird die Leistung dem Prüfling zugeführt, welcher Messung und Anzeige der Spannung und des Stroms aller benutzten Phasen ermöglicht.
  • Lastensimulator: Die Last am DUT-Ausgang ist mit einem statischen System implementiert, um die Rotation mechanischer Teile zu vermeiden, was drastisch zur Verkürzung des Lebenszyklus führen würde. Implementiert wird die Last durch einen sinusoiden Reformer, einen Isolationsübertrager und drei PFC (Power Factor Correction) -Absorber, welche das Verhalten des Motors simulieren sollen.
  • Wandler: Diese werden zusammen mit Isolationsverstärkern implementiert. Sie erlauben es, die drei Phasen des Motors sowie Input / Outputs zu überwachen und zu erfassen.
  • Stellglieder: Die Verfügbarkeit der Triac-Stellglieder erlaubt die Simulation von möglichen Lecks beziehungsweise Kurzschlüssen gegen GND und zwischen den Phasen, die unter Umständen in der DUT existieren, durch eine Über-Alles-Verifikation der Schutzeinrichtung. Die Lösung ist komplettiert mit Receiver und passendem Test-Adapter, die genau abgestimmt sind auf die unterschiedlichen zu testenden Produkte. Um weitere Sicherheit zu erreichen, ist die Lösung mit einer Schutzabdeckung ausgestattet, welche über einen Sicherheitsschalter und ein transparentes Sicherheitsfenster verfügt.

Energierückgewinnung

Ein Tester für Power-Module benötigt eine erhebliche Menge an Energie. Um diesen Verbrauch zu reduzieren, hat Seica in ihre Compact-Power-Tester einen Wechselrichter eingebaut, der den größten Teil der benötigten Energie wiederverwerten kann. Dies führt dann zur direkten Energieeinsparung im System (über 80 Prozent der benötigten Leistung wird wiederverwertet) und indirekt auch zu einer Einsparung des Kühlsystems, welches normalerweise für die Kühlung der Abwärme, die durch die Last entsteht, benötigt wird.

Sicherheit und Integration externer Instrumente

Entwickelt und gebaut wurde dieses Testsystem gemäß den wichtigsten Sicherheitsanforderungen, umgesetzt nach den Vorschriften bezüglich elektromagnetischer Verträglichkeit und elektrischer Sicherheit. Die Übereinstimmung mit den obengenannten Richtlinien minimiert die Risiken für den Operator sowohl während des normalen Systemgebrauches als auch während der Wartungsarbeiten. Ausgestattet ist das System mit Sicherheitsschaltkreisen wie magnetothermischen und einem Differenzialausgleich. Da einige Tests sehr spezifische Anforderungen haben, erlaubt die Compact Power die Integration von spezifischen, externen Geräten, wie das für Hochspannungstests konfigurierbare Modul für elektrische Sicherheitstests, das sich in einem 19-Zoll-Rack befindet. All dies ermöglicht eine einfache Integration und Teststrategie.