應用

在新能源汽車驅動電機的制造流程里，轉子永磁體的充磁質量起著決定性作用，它直接影響電機的輸出扭矩、能效水平以及運行穩(wěn)定性。為了讓永磁同步電機（PMSM）能夠具備高效率、高功率密度和低噪音等關鍵特性，在制造過程中，必須做好兩方面工作：

精確的充磁工藝控制：通過嚴格把控充磁過程中的各項參數(shù)，確保充磁操作符合電機性能要求，為電機后續(xù)穩(wěn)定運行奠定基礎。

嚴格的磁性能測試：該測試是電機質量控制的關鍵環(huán)節(jié)，涵蓋多維度評估內(nèi)容，具體包括對磁場強度、磁場方向、磁場均勻性以及抗退磁能力的檢測，只有通過全面測試，才能保證電機磁性能達標。

挑戰(zhàn)

在轉子永磁體充磁工藝實施過程中，對測試系統(tǒng)提出明確要求，具體可分為以下幾類：

高精度匹配：充磁工藝對精度要求極高，磁場強度必須與磁體材料特性嚴格匹配。測試系統(tǒng)需精確測量材料特性，使得制造工藝參數(shù)與之匹配，確保磁體和電機整體性能達標。

均勻性保障：均勻性難以保證是充磁工藝中的核心難題之一。測試系統(tǒng)需精確同步角度和磁場測量，捕捉局部磁弱或磁偏現(xiàn)象，保證電機振動、效率、穩(wěn)定性指標。

缺陷檢測與控制：在制造過程中，存在多種缺陷隱患，如充磁不完全、磁體出現(xiàn)裂紋以及磁體材料存在批次差異等。測試系統(tǒng)需要靈活定制觸發(fā)采集方案，及時捕捉和精準定位這些缺陷。

環(huán)境適應：磁體需通過高溫、振動等惡劣環(huán)境下的適應性測試，以驗證其環(huán)境穩(wěn)定性；同時，為避免模擬信號長距離傳輸失真，部分測試設備需就近部署，這意味著測試設備自身也需耐受惡劣工業(yè)環(huán)境，確保測量過程穩(wěn)定。

上述挑戰(zhàn)對測試系統(tǒng)形成綜合要求：需具備多通道同步的高精度測量能力，支持快速定制軟件開發(fā)以適配不同測試場景，同時能耐受工業(yè)復雜環(huán)境，最終為充磁工藝優(yōu)化與電機質量控制提供穩(wěn)定可靠的測量結果。

解決方案

通過簡儀科技的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)了對轉子角度與磁量的同步測量。系統(tǒng)采用PCIe-5510多功能數(shù)據(jù)采集模塊，具備高精度140 ppm、18位分辨率、32通道模擬輸入、最高2 MS/s采樣率，配合TB-55 BNC接線盒，確保了信號的高保真?zhèn)鬏斉c處理。特別是系統(tǒng)利用計數(shù)器精確測量轉子角度，同時通過模擬輸入同步采集磁場強度數(shù)據(jù)，從而確保轉子角度與磁場之間的對應關系，可以實現(xiàn)諸如“360°角度為橫軸，磁場強度為縱軸”的測試結果。這不僅直觀反映了充磁的一致性與完整性,也為發(fā)現(xiàn)異常磁場分布提供了可靠依據(jù)。基于簡儀FirmDrive平臺的軟硬件一體化優(yōu)勢，實現(xiàn)了多通道、高同步、高精度的數(shù)據(jù)采集與分析，顯著提升了測試效率和可靠性。

下圖展示了生產(chǎn)設備和采集軟件驗證波形。其中波形展現(xiàn)了簡儀SeeSharpTools不同濾波算法的效果，和6組采集數(shù)據(jù)的均一性。

圖 1 轉子生產(chǎn)設備

圖 2 信號濾波和測量重復性驗證界面

使用的簡儀產(chǎn)品

硬件

PCIe-5510：高精度140 ppm，18位分辨率，32通道，2 MS/s 多功能數(shù)據(jù)采集模塊

TB-55：68-Pin SCSI帶BNC端子板，適用于JY-5500系列

軟件

基于開源免費的銳視測控軟件SeeSharpTools開發(fā)應用程序

為什么選擇簡儀

銳視測控平臺：銳視測控平臺使用C# 語言開發(fā)，提供了一個強大且易于使用的開發(fā)環(huán)境，幫助客戶快速實現(xiàn)項目開發(fā)。

成熟的產(chǎn)品：簡儀產(chǎn)品經(jīng)過長期市場驗證，具有可靠的性能和穩(wěn)定性。

POC驗證服務：簡儀提供售前的POC(原理驗證)服務，幫助客戶驗證產(chǎn)品性能和適用性。

高精度：簡儀的產(chǎn)品滿足了客戶對測試精度和可靠性的高要求。

成本效益：相比國外品牌，簡儀的解決方案不僅性能更優(yōu)，而且在成本上具有明顯優(yōu)勢，降低了客戶的整體制造成本。

供貨速度：簡儀能夠快速供貨，確保項目按時進行。

技術支持和快速響應能力：簡儀提供優(yōu)質的本地化技術支持，快速響應客戶需求，幫助客戶解決問題，確保了測試任務的順利進行。

簡儀科技的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為新能源汽車電機轉子的充磁測試提供了可靠的解決方案，成功實現(xiàn)了多通道、高精度、高同步性的角度與磁量測量，不僅提升了測試精度與效率，更確保了電機磁性能的穩(wěn)定與安全。