Šio straipsnio tema jus visus tikriausiai sudomins. Priežastis ta, kad norėjau pasidalinti technika, kurią atradau daug laiko skirdamas geresnių trifazių variklių diagnostikos būdų paieškoms. Išsiaiškinau, kad tai galima padaryti labai paprastai, o pasidalinęs tuo su savo komanda „Pico“, Steve Smith maloniai pavadino šį metodą „Martins Method“ – jūsų nuolankiojo tarno garbei. Taigi, pradėkime.
„Martins Method“ remiasi jau egzistuojančia matematika, skirta trifazių variklių srovės fazių tarpusavio ryšiui pavaizduoti. Ji vadinama Parko vektoriaus metodu (Park Vector Approach) ir susideda iš dviejų formulių:
• iD = (sqrt(2)/sqrt(3))A-(1/sqrt(6))B-(1/sqrt(6))C
• iQ = (1/sqrt(2))B-(1/sqrt(2))C
Čia i = srovė, o D ir Q tėra formulės dedamosios.
Šias dvi formules reikia teisingai suvesti matematinio kanalo vedlyje, atsižvelgiant į kanaluose naudojamą matavimo ribą – ji turi sutapti. Kitų sunkumų kyla ir dėl to, kad tai matematika: jei stebime signalą tiesiogiai, atsiranda vėlinimas, kol programinė įranga iš neapdorotų duomenų apskaičiuoja matematinį kanalą. Svarbiausia Parko vektoriaus metodo dalis – rezultatui peržiūrėti privalote naudoti XY. Šio teksto rašymo metu XY dar nebuvo įdiegtas į PicoScope 7 Automotive, todėl visi toliau pateikiami vaizdai bus iš PicoScope 6 Automotive. Savaime suprantama, jis bus pridėtas ir bus puikus, kai atsiras, tačiau kol kas, kai reikia naudoti XY, turėsime likti prie PicoScope 6 Automotive. Toliau pateikti Parko vektoriaus įrašai buvo padaryti kontroliuojamomis sąlygomis naudojant trifazį variklį, maitinamą VFD (dažnio keitiklio) bloku, o ne iš automobilio.
Pirmasis įrašas rodo trifazį variklį paleidimo metu, ir tai, ką matome, yra fazių srovės tarpusavio ryšys, sudarantis spiralę srovei didėjant. Tai dar labiau išryškėja, kai variklį labiau apkrauname.
Tai puikus vaizdas, nes jis toks aiškus ir jame lengva pastebėti galimas problemas. Vis dėlto kliūtis yra ta, kad tai matematika. Kai PicoScope fiksuoja duomenis blokiniu (block) režimu (paprastai viskas, kas žemiau 200 ms/pad.), atnaujinimą gauname tuo metu, tačiau matematikos srautas sukuriamas buferio pabaigoje ir laukiama, kol kitas buferis prisipildys, kad būtų piešiama iš naujo. Be to, kiekvienam varikliui matematiką reikia nustatyti iš naujo, nes srovės lygiai gali skirtis. Po įrašymo tai nėra didelė problema, tačiau mes norime matyti problemas realiu laiku. Tai paskatino mane susimąstyti. Kaip atrodytų srovės fazės, jei jas lygintume tiesiogiai, be jokios matematikos?
Gal tai ir ne tobulas apskritimas, bet matote kiekvienos fazės santykį su kita. Turime V ir W prieš U, U ir W prieš V ir galiausiai U ir V prieš X. Puikiausias dalykas naudojant XY yra tas, kad jis piešiamas realiu laiku. Tai reiškia, kad paleidę variklį iš ramybės būsenos ir srautu (streaming) fiksuodami duomenis, tarkime, ties 500 ms/pad., iš tiesų matysite, kaip raštas piešiamas ekrane. Tokia signalo forma vadinama Lisažu (Lissajous) figūra. Paprastai jos naudojamos fazių skirtumui tarp dviejų vienodo dažnio sinusinių signalų apskaičiuoti, tačiau dar nesu matęs, kad jos būtų naudojamos variklių analizei.
XY naudojimas gali padėti pastebėti variklio balanso problemas, nes tinkamai veikiančiame variklyje signalo formos turėtų gulti viena ant kitos. Toliau pateikiamas pavyzdys, kai vienoje fazėje srovė skiriasi:
Ir kas nutinka praradus fazę:
Žinau, kad trifazių variklių testavimas kai kuriuose automobiliuose yra sudėtingas, o kituose – neįmanomas, tačiau ten, kur tai įmanoma, „Martins Method“ taikymas gali greitai suteikti tam tikros informacijos apie tiriamus variklius.
Tačiau tuo viskas nesibaigia. „Martins Method“ galime pritaikyti ir kitam komponentui, randamam daugumoje elektrifikuotų automobilių – rezolveriui (resolver). Galbūt matėte mūsų straipsnį „Resolvers Unwrapped“ mūsų svetainėje ar naujienlaiškyje. Beveik pačioje apačioje įdėjau animaciją, rodančią, kaip du signalai naudojami padėčiai nustatyti.
Kampe matote piešiamą apskritimą – taip, atspėjote, naudojau XY vaizdą. Vis dėlto su matematika turime problemą.
Tačiau geras dalykas su matematika yra tas, kad pašalinome žadinimo dažnį ir taip liekame su tikruoju signalu, kurį mato ECU. Išsamesnės informacijos apie šią matematiką rasite elektromobilių skyriuje mūsų PicoScope 7 vedamuosiuose testuose. Rezultatas – tobulas apskritimas, ir labai aiškiai matyti, kai kas nors negerai. „Martins Method“ galime pritaikyti ir neapdorotam signalui. Kadangi signalai yra 90 laipsnių skirtumu, programinė įranga vis tiek nupieš apskritimą, bet jis atrodys užpildytas.
Vis dėlto svarbu pažymėti, kad turite įsitikinti, jog XY vaizdo tinklelis yra tobulai kvadratinis. Dydį galite koreguoti spustelėję kairįjį vaizdo kraštą ir jį patraukę. Priešingu atveju vietoj apskritimo galite gauti elipsę! Blogo trifazio variklio pavyzdį galite pamatyti Miki Diosy atvejo analizės vaizdo įraše.
Toliau esančioje ekrano nuotraukoje – rezolverio įrašas XY vaizde.
Kaip matote, greitai ir lengvai galima nustatyti, kad kažkas negerai, o geriausia tai, kad XY galite nubrėžti kaukę (mask). Tai reiškia, kad galite įkelti žinomai gerą įrašą, nubrėžti XY ir atlikti matavimą, kad greitai nustatytumėte, ar yra problema, ar ne.
Norėdami pridėti XY vaizdo langą PicoScope 6 Automotive, spustelėkite Views > Add View > XY:
Toliau jums gali prireikti pakoreguoti tinklelio išdėstymą. PicoScope 7 tai padaryti kur kas paprasčiau, o PicoScope 6 reikia spustelėti Views > Grid Layout > Custom Layout:
Dabar galite redaguoti išdėstymą. Man atrodo, kad šiam vaizdo tipui geriausiai tinka 1 eilutė × 2 stulpeliai.
Kai XY vaizdas bus ten, kur norite, turite pasirinkti kanalą, kurį norite priskirti X ašiai. Tai galite padaryti dešiniuoju pelės mygtuku spustelėję XY tinklelį, pasirinkę X-Axis ir tada norimą kanalą. Tada galite paslėpti visus kitus jums neįdomius kanalus – rezolverio faile tai būtų A kanalas ir matematinis kanalas.
Tikiuosi, kad tai suprantama ir jums pravers. Kad turėtumėte progą pabandyti patys ir įvertinti, ar „Martins Method“ jums galėtų būti naudingas, pridedu PicoScope 6 rezolverio įrašą, kurį galite naudoti.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.