Ett elmotortestställ eller testbänk är ett testställ för reproducerbar provning av elmotorer. Utöver den mekaniska konstruktionen innehåller ett testställ för elmotorer även tillhörande mätanordningar, sensorer och applikationsprogramvara.

Till exempel används bussystem för att styra och övervaka testobjekten. Det finns olika typer av testbänkar, såsom utvecklingstestbänkar, uthållighetstestbänkar, end-of-line testbänkar och hårdvara-in-the-loop testbänkar.

Elektriska maskiner testas vanligtvis för att bestämma karakteristiska kurvpunkter eller hela karakteristiska kurvor. Andra tester utförs för att karakterisera testobjektets elektromagnetiska beteende: till exempel generativa mätningar, kuggvridmomentmätningar, urladdningsmätningar.

1. Driftlägen

1.1 Klassisk testning

En typisk testuppställning består av en lastmaskin, koppling och vridmomentgivare. En extern belastning används för att påföra belastningen, dvs belastningen, på motorn. Med denna metod kan enkla egenskaper erhållas direkt och mekaniskt och härledda variabler beräknas. Från ingångsströmmen och inspänningen är den absorberade effekten känd. På liknande sätt kan den mekaniska uteffekten och därmed motorns verkningsgrad bestämmas utifrån värdena för hastighet och vridmoment.

Fördelar

– Det är möjligt att testa olika typer av motorer

– Det är inte nödvändigt att ändra testalgoritmen

– Efter anpassning är ytterligare tester lätta att genomföra

Nackdelar

– Mekanisk modifiering krävs varje gång en motor eller axel byts

– Systematiska fel i testsekvensen kan uppstå om testet är felaktigt parametrerat

– Det tar en tidskrävande process att anpassa testobjektet till testbänken innan testet kan genomföras.

1.2 Metod för parameteridentifiering

Användning av testobjektets egen tröghet för att dynamiskt löpa genom den karakteristiska kurvan: Denna metod testar motorn utan mekanisk koppling och mäter inte vridmoment och hastighet. Testet utförs med anslutningsspänning och strömvärden. Parametrar bestäms med hjälp av matematiska modeller.

Fördelar

– Enkel design

- Snabbt

– Inget behov av att justera för olika motortyper

– Endast ström och spänning mäts

– Inga mekaniska storheter mäts

Nackdelar

– Modellen behöver justeras för olika motorer

2. Andra tester

2.1 Bulleranalys

Brusanalys utförs med hjälp av en lämplig excitationsfunktion. Testfunktionen bör väljas så att alla bullergenererande krafter kan analyseras med hjälp av respektive sensorer. De vanligaste bullerkällorna är: rullningslager, kommutatorer och elektriska krafter.

2.2 Regenerativ testning

En motor som aktiveras och drivs utifrån inducerar en spänning som kan mätas på motorns anslutningsledningar. Den inducerade spänningen är proportionell mot hastigheten och excitationen.

Förloppet av den inducerade spänningen ger karakteristisk information om lindningarna och exciteringen av cirkeln. Mätningen av den inducerade spänningen möjliggör en enkel diagnos av motorns elektromagnetiska egenskaper. Regelbundenhet härleds från en rörlig ledarslinga i ett konstant magnetfält.

2.3 Mätning av kuggvridmoment

I en roterande elektrisk maskin är antalet poler i rotorn multiplicerat med antalet trådar i statorn lika med antalet föredragna stabila positioner i vilka rotorn kan röra sig. Storleken på kuggvridmomentet påverkas avsevärt av strukturell design.

Lastmaskinen driver ett strömlöst testobjekt. Detta gäller oavsett motortyp. Kuggningsmoment mäts med hjälp av en vridmomentsensor ansluten mellan testobjektet och lastmaskinen.

Kuggvridmoment kan bestämmas på två olika sätt: kuggvridmomentmätning vid låg hastighet eller kuggvridmomentmätning under sluten kretslägeskontroll. Båda mätningarna kräver en aktiv lastmaskin för att driva testobjektet.