Elektromagnetische Störungen: Praktische Vorteile der glasfaserbasierten Temperaturmessung

Elektrisch anspruchsvolle Umgebungen wie z.B. Leistungsumrichter an E-Motoren sind für eine präzise Temperaturmessung eine echte Herausforderung. An einem imc Elektromotorenprüfstand haben imc Prüfingenieure dies veranschaulicht.

In der konkreten Anwendung wurde exemplarisch die Temperatur an einer elektrischen Zuleitung gemessen, über die gepulste PWM-Ströme den Elektromotor speisen. Dazu wurden Sensoren nahe des Motors an einer Schraubverbindung der Versorgungsleitung angebracht. Diese ist gegen Berührung mit einem transparenten Schrumpfschlauch geschützt. Im Test wurde das Thermoelement von außen mit Kabelbindern auf den Schrumpfschlauch fixiert. Die Glasfaser wurde in den Schrumpfschlauch eingeführt und direkt an der Kontaktstelle platziert.

Die konkreten Auswirkungen der elektromagnetischen Störfelder auf das Thermoelement sind im nebenstehenden Diagramm visualisiert (blaue Kurve). Es ist deutlich zu erkennen, wie mit zunehmender Drehzahl und den entsprechenden Motorströmen das elektrische Thermolement massiv gestört wird. Derartige Einkopplungen über magnetische Wechselfelder lassen sich mit rein optischer FBG-Messtechnik komplett vermeiden. Die Technologie ist gänzlich immun gegen EMV-/ESD-Einflüsse, wie sich an der roten Kurve des aufgezeichneten Temperatursignals erkennen lässt.

Das Diagramm zeigt folgende Messdaten:

  • Temperatur über Thermoelement (blau)
  • Temperatur über Glasfaser (rot)
  • Drehzahl (orange)
  • Phasenstrom des Motors (grün)

Weitere Vorteile von faseroptischer Messtechnik führt unser Whitepaper auf.

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Anbringung von Thermoelement und Glasfaser-Sensor an der Versorgungsleitung des Motors
Thermoelement und FBG-Sensor im Vergleich
Report mit Kennlinien des Motors
Report mit Kennlinien zu Spannung, Drehzahl, Geschwindigkeit, Drehmoment
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