Produktionsprüfstände für Elektromotoren

Elektrische Antriebe, wie z.B. DC- oder EC-Motoren, erlangen eine immer größere Einsatztiefe im Automobilbereich. Dabei wird zunehmend eine 100%-ige Überprüfung der Motoren zur Fehlererkennung und Fehleranalyse wie auch für Qualitätsstatistiken gefordert, ohne die Taktzeiten des Produktionsprozesses zu erhöhen. Das modellgestützte Parameter-Identifikationsverfahren (PI-Verfahren) von imc ermöglicht eine Prüfung unter Last ohne gesonderte Lastmaschine; der Motor wird stattdessen dynamisch belastet. Die Motorparameter, wie z.B. Widerstand, Induktivität und Reibung werden innerhalb weniger Sekunden ermittelt. Die Modellparameter bilden das Motorverhalten vollständig ab und machen dadurch eine Überwachung der Motorproduktion an Hand von Grenzwerten und Trendstatistiken möglich. Mit Hilfe der Parameter der Modellgleichung können abgeleitete Kenngrößen der Motorkennlinie berechnet werden.

Innovative Prüfmethode

In den letzten Jahren hat ein Umbruch vom DC-Motor hin zum elektrisch kommutierten Motor (EC) in (sicherheits-)kritischen Fahrzeuganwendungen stattgefunden. Der ausgewählte Motor soll optimal ausgenutzt werden können, vor allem im Hinblick auf den bestmöglichen Wirkungsgrad bei einem geforderten Drehmomentverlauf.

Dabei gibt es einige Herausforderungen zu meistern. Neben der genauen Ermittlung des Zusammenhanges zwischen dem magnetischen Fluss und dem Strom soll der Leistungselektronik (ECU) die optimale Steuerungssequenz, basierend auf dem Flussverhältnis, einprogrammiert werden. Nach Möglichkeit individuell abgestimmt auf jede Motor-ECU-Einheit. Ergänzt wird die Anforderung durch den Wunsch kurzer Prüfabläufe und eines einfachen Aufbaus.

Prüfstände von imc erreichen dies durch die Vermeidung des klassischen Aufbaues bestehend aus Lastmaschine, Drehmomentmesswelle und Kupplungsstellen. An dessen Stelle tritt die modellbasierte Bestimmung der Motorparameter aus dynamischen Messdaten.