Anwendungen
Leistungselektronik produzieren
Bei der Produktion von Leistungselektronik sind drei Themen von großer Bedeutung.
- die Produktionskosten
- die erforderliche Produktionszeit pro Gerät
- die Einhaltung der erforderlichen Produktqualität.
Produktion
An den richtigen Stellen sparen? Nur nicht auf Kosten der Qualität.
Für die Produktion von Leistungselektronik haben sich spezielle Produktionslinien etabliert, in denen diese Geräte automatisiert aus einzelnen Komponenten zusammengesetzt werden. Begleitend zur Gerätemontage werden automatisierte Tests durchgeführt – bis letztlich ein sogenannter Bandende-Test die korrekte Funktion für jedes produzierte Gerät final prüft.
Die erforderliche Testzeit ist ein wichtiges Kriterium für die Geräteprüfungen in Produktionslinien. Bei einer vorgegebenen Produktionsstückzahl pro Jahr ergibt sich letztlich aus der Produktions- und Testzeit pro Gerät die erforderliche Anzahl an Produktionslinien. Typische Testzeiten in einer Produktionslinie belaufen sich auf in Summe 1 bis 2 Minuten pro Gerät.
PRODUKTION
Als Testumgebung für Antriebsinverter in Produktionslinien kommen zweierlei Testverfahren in Betracht.
Sie unterscheiden sich durch die Art der motorischen Last. Neben Lösungen für dielektrische Tests und das Kalibrieren bietet AVL SET Lösungen für beide Lastvarianten:
Passive Last
Aktive Last
Bei einem Test mit einer passiven Last wird beim Test an den Phasenanschlüssen des Prüflings eine induktiv-resistive Last angeschlossen. Der Rotorsensor wird dabei so emuliert, dass eine drehende Maschine simuliert werden kann.
Testverfahren
Aktive Last
Mit einer aktiven Last können diese Kompromisse aufgelöst werden und die Last an den Phasen wird durch eine Kombination von Induktivität und Mehrquadranten-Verstärker realisiert. In diesem Aufbau ist Rekuperation möglich und die Energie wird im Kreis geführt anstatt in Abwärme umgesetzt. Nachteil dieser Lösung sind die höheren Kosten aufgrund der erforderlichen bi-direktionalen Verstärker.
Testverfahren
Passive Last
Die Kosten für eine passive Last fallen moderat aus. Nachteil einer passiven Last ist die Verlustleistung des resistiven Last-Anteils, die sehr hoch ausfallen kann und daher üblicherweise auch flüssigkeitsgekühlt ausgeführt werden muss. Neben der Abwärme fallen hierbei also Energiekosten an, die neben dem Kostenfaktor auch unter dem Anspruch der Energieeinsparung nicht mehr zeitgemäß sind. Ein weiterer Nachteil ist eine Lastnachbildung, die auf einer festen Induktivität beruht und nur sehr grob die realen Verhältnisse an einer E-Maschine widerspiegelt. Für Endlinientests ist dieser Nachteil in aller Regel akzeptabel. Allerdings leistet eine solche Lastanordnung kein rekuperatives Verhalten– Tests in diesen Quadranten sind damit nicht möglich. Wird der resistive Anteil in der Last klein gewählt, führt dies dazu, dass zwar der Energieverbrauch sinkt, jedoch auf der DC-Seite des Prüflings kaum Energie in den Prüfling fließt. So werden Qualitätsmängel unter Umständen nicht erkannt.
