功率分析儀的案例
正確選擇功率分析儀的五點建議
功率分析儀是一種多功能設備，用于測量電能系統中的功率流。雖然這些復雜的儀器在許多應用和工業中都有使用，但并沒有一個通用的解決方案來解決每一種功率測量難題。因此，選擇適合您應用需求的功率分析儀不是一項簡單的任務。
建議1 - 精度
測量精度是最基本的，當你在優化逆變器，電機或傳動系統的性能時。通過降低測量不確定性，可以產生更可靠的結果。選擇具有高基本功率精度的功率分析儀能確保您的投資更有價值。
建議2 - 輸入數量和類型
你需要多少通道？標準HBM功率分析儀帶有3 – 21個功率通道，可連接多達6個扭矩傳感器, 是四輪驅動測試的理想選擇。同時采集電氣和機械信號，并可升級到更多功率輸入通道。在購買功率分析儀時，模塊化設計能確保你的投資經得起未來的考驗。
建議3 - 動態功率測量
大多數功率分析儀是專門為測量穩態系統（如電網）而設計的。但對于電動汽車傳動系統，在測量負載狀況、上升和下降過程中的瞬時功率變化時，您需要能準確測量動態負載變化的分析儀。
建議4 - 原始數據存儲與分析
當你需要核查你的測量，或者想深入研究控制算法時，存儲原始數據是一個先決條件。你可以在任何時候重新計算你的測試結果。通過實時分析空間矢量和DQ0變換可驗證您的控制算法。選擇正確的功率分析儀可避免額外的硬件成本，并節省重新運行測試的時間和費用。
建議5 - 實時結果
對某些用戶來說，在進行功率測量時，一個標準的讀數就足夠了。
展開 網絡課程 | 3月22日動態功率測量及快速效率Mapping分析
wx_fmt=png"></a></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(0, 51, 90);">課程內容</strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">HBM eDrive解決方案是測量</span> <strong style="color: rgb(51, 182, 177);">變頻驅動電機</strong> <span style="color: rgb(68, 68, 68);">的理想選擇，在傳統功率分析儀無法正常工作的動態負載變化期間，HBM功率分析儀可提供強大的功率計算和可靠結果。</span> </p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">HBM功率分析儀可用于計算功率、有效值、cos?、效率或自定義公式等。不僅適用于</span> <strong style="color: rgb(51, 182, 177);">穩態</strong> <span style="color: rgb(68, 68, 68);">工況，也適用于</span> <strong style="color: rgb(51, 182, 177);">動態</strong> <span style="color: rgb(68, 68, 68);">工況，適用于動態應用的</span> <strong style="color: rgb(51, 182, 177);">開關頻率分析</strong> <span style="color: rgb(68, 68, 68);">正在申請專利。
展開 HBK eDrive | 助您實現混動測試臺的極大簡化
另一個問題是：在大多數情況下，傳統功率分析儀僅帶有三個或四個功率通道。當面對五相或六相電機或其他復雜系統時，傳統功率分析儀往往無法滿足需求。
然而，最大的問題來自可追溯性問題。功率分析儀僅提供現成的計算結果，無法存儲原始數據。因此，無法對測量鏈進行全面跟蹤。校準功率分析儀通常是采用53 Hz的純正弦信號校準的。但在混合驅動系統中，必須測量數千Hz的脈寬調制信號。其校準證書無法證明功率分析儀在這種情況下能夠進行精確測量。
另一個被低估的問題是效率測量所需的同步性。如果我們打算將電功率輸入與機械功率輸出（即計算效率）進行比較，則需要在完全相同的測量窗口中獲得這些功率的平均值。對于動態測量，甚至不同的采樣率和輸入濾波器也會對電氣和機械信號產生影響，產生測量誤差。
原始數據作為補救措施
原始數據的存儲能徹底解決可追溯性的問題。除了功率測量以外，還可對原始數據以高分辨率方式存儲，以便于將來提取并進行分析。對有功和無功功率以及機械功率值進行后續的更新計算，從而驗證計算出的效率圖。這種可驗證性可以擴展到原始數據和傳感器，而不僅僅是功率分析儀。當然，功率分析儀也可以存儲原始數據，但往往單個設定點的記錄和存儲就需要10或20秒。因此，由于傳統功率分析儀無法實時存儲原始數據，進行特性圖測量的測試序列將大大延長。
圖4：機械量和電氣量測量綜合系統
原始數據存儲、功率計算和結果傳輸—全部實時
為了克服上述所有問題，有必要采用新的方法，超越試驗臺試驗、測量設備和功率分析儀的傳統組合方式，并完美集成到測試臺自動化系統中。需要一個能完成上述任務的單一系統，以便大大簡化混動測試臺的測試系統架構—這就是HBM eDrive測試系統。
展開 HBK電機/電橋反電動勢下線檢測解決方案
電機/電橋下線檢測需測試不同的功能參數，以快速檢測產品生產過程中可能存在的質量問題，如反電動勢、電磁特性、扭矩/轉速、功率和效率、位置傳感器的角度和零位偏差等。
電機/電橋下線檢測通常采用無負載的快速循環工況（空載測試），快速評估反電動勢、電磁特性、位置傳感器的角度和零位偏差、極性等參數，以在生產線末端進行質量控制。如需要更深入的分析（通常用于實驗室環境，但也適用于產品下線檢測），可采用有負載的循環工況（負載測試），進一步評估轉速、扭矩、功率和效率、齒槽轉矩/扭矩紋波等。
借助eDrive功率分析儀的強大功能，HBK為任何類型的電機（直流電機或交流電機，同步或異步）和電橋的生產線下線檢測提供了評估不同功能參數的專用解決方案，幫助客戶滿足對安全和性能的要求，并將生產轉向更高質量等級。
應用案例
1.電機下線檢測-無負載恒轉速驅動
被測電機在無負載情況下，由具有調速功能的驅動電機以恒定轉速驅動，HBK eDrive功率分析儀直接測量（0-1500V）被測電機端的正弦感應電壓和電轉速，并接入電機角度傳感器輸出的信號，以計算和分析各相反電動勢常數，角度及零位偏差，極性等參數，快速判斷所有這些參數是否在限值范圍內，并通過數字I/O信號輸出最終PASS/FAIL信息到臺架控制系統。
圖1 使用反電動勢常數方法進行電機下線檢測
圖2 測試流程
2.電機下線檢測-無負載變轉速驅動（手動旋轉電機）
通過計算反電動勢常數的方式進行電機下線檢測非常便捷，但存在以下兩個問題：
1）如果電機繞組生成的反電動勢是非正弦信號，那么基于反電動勢常數方式計算出的磁通量是不正確的，無法正確評估電機的組裝和生產質量。
展開 
HBK電動動力總成測試解決方案
在測功機上回放，可以用來研究功率、效率和性能。
HBK方案一個重要特點是能在瞬態過程中精確測量動態功率。美國環境保護署（EPA）試驗和歐洲WLTP（全球輕型車輛試驗程序）中，以負載階躍、升程和降程作為標準驅動循環特征是電動汽車動力系統使用逆變器來控制電機的重要原因。
HBK電動動力總成測試解決方案同步測量電氣和機械信號，以及ECU和CAN總線信號。因此可將輸入與輸出進行比較，來計算效率；并可明確地追蹤損失的原因；還可以檢查溫度或NVH等問題對其他子系統的影響。
- HBK電動動力總成測試解決方案
HBK電動動力總成測試解決方案的核心是GENESIS高速數據記錄儀。其是一個模塊化的平臺，可同步測量機械和電氣信號，集功率分析儀，瞬態記錄儀，示波器和數據采集功能于一體。
該系列包括五種型號，兩種帶高分辨率觸摸屏便攜式儀表，三種機架式安裝儀表 。這些設備均可獨立工作，或通過以太網與其他設備組合使用，實現極高的擴展性。每臺主機提供2到17個輸入插槽，“即插即測”。
帶有7個插槽的 GEN7tA 功率分析儀
對于電動動力總成系統，一般帶有一張或多張GN310B功率分析卡。每個GN310B 帶有3個功率通道（5個電壓通道，±1500 V DC，7個電流通道，±75 mA到±2 A）和2個扭矩和轉速數字通道。
展開 干貨來了，三相電原理及其接法大全
公式根據布線配置選擇，因此設置布線對獲得良好的總功率測量至關重要。擁有矢量功能的功率分析儀還將把相電壓（或Y形）分量轉換成線電壓（或三角形）分量。只能使用因數√3,實現系統間轉換，或對均衡線性系統上只有一個功率表的測量定標。
了解布線配置、正確進行連接對功率測量至關重要。熟悉常用的布線系統，記住布朗德爾定理，將幫助您獲得相應的連接以及可以依賴的結果。
展會預告 | HBK亮相TMC 2024
功率分析儀</strong></h3><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/0dOps7rIddoHup0ZSgPsjohT2xwgsSjoJuhUUjTOSAScyKTYb5FlzsUZsYnK4pDWUVNTCicaIojK34VSH614iciaQ/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p><br></p><p>用于逆變器驅動電機測試的功率計和功率分析儀。HBK eDrive系列功率計和功率分析儀采用數字循環檢測進行功率計算。因此，即使在高動態負載變化中也能提供可靠的測量結果，而傳統的功率計卻可能出現障礙。足夠高的采樣率可完全滿足目前逆變器的技術要求，并可擴展到更多通道，更高采樣率以及其它類型輸入信號，滿足您未來的更多需求。</p><ul><li>每個主機可提供3到51功率通道 </li><li>同時采集電氣、機械信號和總線數據</li><li>實時結果傳輸到自動化系統并進行實時原始數據存儲</li></ul><p><br></p><h3><strong>2. 電流傳感器</strong></h3><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/0dOps7rIddoHup0ZSgPsjohT2xwgsSjoStJwzcbMChUqU0yK6aSo4staNTo4Ldgcy5zzUwba6cDwZ5Gtd9GiaEg/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p><br></p><p>超穩定性和高精度的電流傳感器用于直流和交流，基于磁通門，非侵入式，隔離電流測量。</p><p><br></p><p>HBK CTS/CTM系列電流傳感器采用磁通門、閉環技術等工業標準。
展開 超詳細的三相電原理和接法圖解
現代多通道功率分析儀將使用相應的內置公式，直接計算整體電能質量，如瓦特、伏特、安培、伏安和功率因數。公式根據布線配置選擇，因此設置布線對獲得良好的總功率測量至關重要。擁有矢量功能的功率分析儀還將把相電壓（或Y形）分量轉換成線電壓（或三角形）分量。只能使用因數√3,實現系統間轉換，或對均衡線性系統上只有一個功率表的測量定標。
了解布線配置、正確進行連接對功率測量至關重要。熟悉常用的布線系統，記住布朗德爾定理，將幫助你獲得相應的連接以及可以依賴的結果。
HBK數字算法助力繪制電動汽車電機效率圖
HBK表示，其最新的產品線eDrive功率分析儀可以顯著縮短創建效率圖所需的時間。
Charged雜志近期采訪了HBK工程師Mitch Marks，他向我們描述了eDrive功率分析儀如何使用創新的數字算法繪制電機效率圖，且相比過去使用模擬方法所需要的時間，eDrive的耗時幾乎微不足道。
可進行周期檢測的效率映射
Charged:
HBK稱其工藝將測試時間縮短了近十倍。究竟是什么導致效率映射過程如此耗時呢？
Marks: 動力系統效率主要因速度和扭矩，以及一些其他因素而異。我們的設備測量電池功率、逆變器功率和電機功率，以確定在不同扭矩-速度組合下每個部件的效率。我們使用測功機，為車輛運行范圍內的每個點編寫扭矩和速度參數，測量各種部件的輸入和輸出功率，并使用這些數據計算每個部分的效率。繪制數據點之后，我們就可以詳細看到整個推進系統的運行方式，也可以對動力系統進行設計，優化效率。
效率映射的原理聽起來很簡單，因為我們只是查看扭矩-速度范圍內的幾百個工作點。但是，效率也會隨著傳動比、溫度甚至電池的充電狀態而變化。突然之間，所有這些實際變量可能會擴展成單個動力系統的約50,000個獨特的場景，這可能會占用試驗臺幾周的時間。
傳統的功率分析使用鎖相環技術。簡單來說，這是一個用于追蹤頻率的電路。由于這是一項模擬技術，其本質上非常慢，通常調諧到60 Hz。于是我們就會好奇，“為什么每個人都用電線工具開發車輛？你的車可不止能跑12英里/小時。”
效率圖采樣的30個數據點
電動汽車電機的運行速度各不相同，因此功率分析儀需要在一定的頻率范圍內掃描，以便在所有這些速度下測試電機。
展開 三相電原理和接法，與兩相電、單相電的區別
在如圖所示的接法中，通過把所有三個功率表的電壓低端子連接在一起，創建一個假中性線。
圖14. 三相三線（三個功率表方法，把分析儀設置成三相四線模式）
三線三個功率表的接法的優勢在于，它指明每一個相的功率（這在兩個功率表的接法中是不可能的）以及相到中線電壓。
三相四線接法
測量四線系統中的總功率要求三個功率表。測得的電壓是真實的相電壓。通過使用矢量數學運算，可以從相電壓的幅度和相位中準確地計算出相間電壓。現代電源分析儀也使用基爾霍爾定律，計算流過中線的電流。
圖15. 三相四線（三個功率表方法）
配置測量設備
在線數一定（N）時，要求N-1個功率表測量整體電能質量，如功率。必須確保擁有足夠數量的通道，且正確連接。
現代多通道功率分析儀將使用相應的內置公式，直接計算整體電能質量，如瓦特、伏特、安培、伏安和功率因數。公式根據布線配置選擇，因此設置布線對獲得良好的總功率測量至關重要。擁有矢量功能的功率分析儀還將把相電壓（或Y形）分量轉換成線電壓（或三角形）分量。只能使用因數√3,實現系統間轉換，或對均衡線性系統上只有一個功率表的測量定標。
了解布線配置、正確進行連接對功率測量至關重要。熟悉常用的布線系統，記住布朗德爾定理，將幫助您獲得相應的連接以及可以依賴的結果。
來源：網絡，版權歸原作者所有
展開 網絡研討會答疑 | CLTC動態功率測量“避坑”指南
——“實時功率計算延遲能不能做到1ms？”
上個月我們舉辦的CLTC工況下動態功率的測量方法網絡研討會直播現場，提問區異常火爆。我們把最容易踩坑的幾個問題拎出來，請HBK技術大神逐一拆解。今天這份“課程筆記”直接公開，帶你復盤那些現場沒來得及抄下來的答案。
網絡研討會回顧
HBK CLTC工況下動態功率的測量方法
9月17日 14:00-15:00
點擊這里，即可查看-回放視頻&課程資料
Q：傳統測量方法和動態測量方法的差異
為了準確計算任何功率值，甚至只是準確的RMS值，我們需要識別周期，這在處理像電流電壓這樣的模擬量信號時可能很難做到。然而，eDrive先進的算法，它們可以被輕松檢測并顯示出來，實現動態功率得測量。
在所示的這個例子中，eDrive軟件已經檢測出了電流波形（紅色）中的所有周期，并以視覺驗證為目的，將檢測到的周期顯示出來（黑色方波）。
傳統功率測量方法使用鎖相環（PLL），在信號動態變化時會遇到很多問題，比如動態時周期變化導致的基于平均的結果計算錯誤。在我們的方法中，即使某個半周期存在微小誤差，下一個周期也會存在同等誤差（但符號相反），因此可以通過對多個周期取平均來獲得更準確的結果。
Q：測試過程中的測試延遲，有什么解決方式么？-采樣率不夠或者說是功率分析儀的更新率不夠，一般只有10ms更新一次數據。
采樣率的選擇是基于測量信號的基頻，通常在計算功率使用的基頻為交流電壓或電流的基頻。我們推薦的十倍關系指的是采樣率至少為基頻的10倍，考慮到PWM脈寬調制信號，通常頻率在20kHz，所以1M-2M的采樣率足夠了，市面上大部分的功率分析儀都能夠覆蓋。然而，測試延遲有幾種可能性：
1.物理量的測量和電氣量的測量不在同平臺
這會造成扭矩/轉速和電壓電流沒有在一個時間軸上計算。
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電驅動一站式解決方案 | HBM完整的逆變器與電機測試系統
HBM 能為您提供正確的解決方案，包括效率和性能優化, 結構耐久性, 熱分析等，確保您產品的持續性。
電驅動測試：用于實驗室、現場和生產過程驅動和動力傳動系測試是車輛開發過程中的一項關鍵任務。新一代汽車和大型多用途車效率需要大幅提高，因此對電機和驅動系統進行精確測試是至關重要的。
完整測量鏈——來自單一源：從數據采集、傳感器到軟件
功率分析：逆變器和電機測試系統
熱驗證：滿足您測試需求的完整且安全的測量鏈
結構耐久性：應力和疲勞結構測試的獨特解決方案
功率分析：逆變器和電機測試系統
HBM 提供的動態功率分析解決方案可記錄原始數據，利用HBM扭矩傳感器全帶寬，用戶無需功率分析儀或示波器即可查看其信號。另外，edrive 系統還可進行擴展，以滿足您不同的應用需求，通過多達51個電功率和6個機械功率測量通道，其能夠完美適合多種復雜的傳動系統。
采集控制與可視化
采用Perception 可進行傳動系統效率分析和控制校準，Perception是一款進行復雜系統快速分析的高速測量軟件。
配置簡單
逆變器和控制數據的實時查看
所有驗證數據的后處理回放
數據采集與集成
HBM "eDrive" 系統將動態功率分析儀和數據記錄儀結合在一起。其提供了非常精確的功率測量，即使在高動態條件下。并且可記錄所有原始數據，以便后續跟蹤和后處理分析。除了電壓和電流，還可以采集所有機械量，如扭矩、速度、加速度、溫度、應變以及CAN總線數據。
高速數據的連續存儲
可根據用戶需求擴展
機械和電氣數據高精度關聯
扭矩傳感器和電流傳感器
通過我們提供的高品質電流傳感器和扭矩傳感器組成的測量鏈將能夠對電驅動系統進行可靠的持續測量。
展開 三相電與兩相電、單相電的區別你都不知道？原理和接法大全看這里！
在如圖所示的接法中，通過把所有三個功率表的電壓低端子連接在一起，創建一個假中性線。
圖14. 三相三線（三個功率表方法，把分析儀設置成三相四線模式）
三線三個功率表的接法的優勢在于，它指明每一個相的功率（這在兩個功率表的接法中是不可能的）以及相到中線電壓。
三相四線接法
測量四線系統中的總功率要求三個功率表。測得的電壓是真實的相電壓。通過使用矢量數學運算，可以從相電壓的幅度和相位中準確地計算出相間電壓。現代電源分析儀也使用基爾霍爾定律，計算流過中線的電流。
圖15. 三相四線（三個功率表方法）
配置測量設備
在線數一定（N）時，要求N-1個功率表測量整體電能質量，如功率。必須確保擁有足夠數量的通道，且正確連接。
現代多通道功率分析儀將使用相應的內置公式，直接計算整體電能質量，如瓦特、伏特、安培、伏安和功率因數。公式根據布線配置選擇，因此設置布線對獲得良好的總功率測量至關重要。擁有矢量功能的功率分析儀還將把相電壓（或Y形）分量轉換成線電壓（或三角形）分量。
展開 碳化硅功率器件的性能分析與多芯片并聯應用研究--碳化硅MOSFET&功率模塊
文章所述之功率模塊的基本結構如圖5.2所示，主要構成為：芯片為SiC MOSFET或者碳化硅二極管，襯底陶瓷用0.62ｍｍ氮化鋁（DBC工藝），焊料分別為錫銅焊料和錫鉛焊料（厚度大約都為0.2mm），鍵合線為鋁線（功率線徑12～15mil,，信號線徑5mil５），密封膠為硅酮電子密封膠。
表5.1 CMF20120D雙脈沖測試的電路參數
來源：周偉成，碳化硅功率器件的性能分析與多芯片并聯應用研究【D】，浙江大學，2019。
展會預告 | 2025汽車測試展，解鎖HBK「黑科技」，報名通道已開~
展會信息
時間：2025年8月27-29日
地點：上海世博展覽館（上海市浦東新區國展路1099號）
HBK展位號：H1-10120
展會報名
點擊這里，即可報名
歡迎蒞臨HBK展臺，前往現場您將獲得：
展會門票（需攜帶身份證件，現場領取觀眾證）
HBK產品資料包
專家一對一現場交流
展品信息
HBK T110/T100扭矩傳感器
高精度等級0.03
高帶寬15kHz
無天線環的統一定子
智能傳感器
HBK Fusion RX全新堅固型數據采集系統
可靠性：即使在惡劣環境下也能穩定運行
高度靈活性：滿足多種測試需求，支持無人值守記錄與交互式操作
高效工作流程：短時間內即可獲得初步結果，盡享HBK完整解決方案帶來的便利
Fusion RX適用于路譜數據采集（RLDA）、無人值守測試與監測等惡劣環境要求下的測試任務
HBK分布式光纖功率分析儀
新一代光纖功率分析儀
功率精度高達0.015% reading +0.02% range
光纖傳輸，分布式系統
極強抗干擾能力
單機箱可擴展至68個功率通道
HBK聲學攝像機
一個用于實時噪聲源識別（NSI）的完整系統，可用于穩態和非穩態測量，既可以固定在三腳架上，也可以手持式邊走邊測，非常適合于NSI故障排查、異響（BSR）檢測和高頻聲泄漏檢測等。
這套便攜式解決方案，適用于幾乎所有聲學環境中的瞬態噪聲檢測，操作簡便，可查看特定頻率或頻率區間的聲源，還可以通過聲功率值進行聲源貢獻排序。
HBK球形陣列
球形陣列由表面近似均勻分布的36或50個傳聲器，以及12個攝像頭組成，可以對全空間360°進行聲源識別。
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