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Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
SI/500749
Projekttitel
Messmethoden zur standardisierten Effizienzbestimmung hocheffizienter elektrischer Antriebe

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Publikationen / Ergebnisse
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Schlussbericht
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Englisch)
Test Methods, Efficiency, Motor, Motor System, converter-fed Motors, Standardisation
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Im Rahmen des Projekts werden in Kooperation mit Australien eine Reihe von technischen Fragen in Bezug auf Motoren- und Antriebssystemtests- sowie Effizienzklassenstandards geprüft und gemessen, um belastbare technische Grundlagen für den Standardisierungsprozess verfügbar zu haben.
Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
La réglementation, par des normes contraignantes, du rendement minimum des moteurs électriques, nécessite de disposer d'outils de mesure, tant pour la détermination que pour la vérification de la valeur du rendement. La connaissance précise du rendement est aujourd'hui aussi une nécessité pour l'évaluation des coûts du cycle de vie (CCV / LCC - Life Cycle Cost). Les essais à entreprendre doivent premièrement conduire à un résultat d'une bonne précision. Deuxièmement, la reproductibilité des essais doit être assurée, ceci tant pour la méthode que pour le résultat. Pour atteindre ce double objectif, les méthodes de mesure doivent être détaillées par des normes internationalement reconnues. La description des procédures de mesure doit être claire et sans équivoque, ne laissant subsister ni interprétation, ni prêter le flanc à la contestation. On observe, par ailleurs, la mise en oeuvre de plus en plus fréquente d'entraînements électriques à vitesse variable. Dans ce cas, les moteurs utilisés, aussi bien synchrones qu'asynchrones, sont alimentés par le biais d'un variateur de fréquence. Ces considérations, et d'autres encore, conduisent à de nouvelles exigences pour la définition du rendement; on mentionnera plus particulièrement: - en raison de l'opérabilité à des vitesses et charges variables, il est nécessaire d'établir des caractéristiques de rendement en fonction non seulement de la charge, mais également de la vitesse; - pour certains entraînements, le moteur ne peut être dissocié de son alimentation spécifique; le rendement ne peut donc être déterminé que pour l'entraînement dans sa globalité; - l'alimentation par variateurs de fréquence produit dans les moteurs des pertes supplémentaires en charge (cuivre et fer); la détermination précise de ces pertes supplémentaires est particulièrement délicate. Le but de ce projet est le développement de méthodes de mesure originales et innovantes permettant la détermination précise et reproductible du rendement des entraînements à vitesse variable.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
EPFL, Laboratoire de Machines Electriques

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Wetter,Roland
Zugehörige Dokumente
Schlussbericht
(Deutsch)

Je höher die Effizienz desto anspruchsvoller sind die Verlustmessung und die Wirkungsgradbestimmung von Motoren punkto Genauigkeit.

Die für den Asynchronmotor mit einer sinusförmigen Speisung normalisierten Messmethoden haben sich gut bewährt. Messdetails und Vorsichtsmassnahmen sind allerdings kein Bestandteil der Norm. Empfehlungen auf diesem Gebiet wären aber wünschenswert. Somit könnte allgemein der Vergleich der Messungen zwischen verschiedenen Labors wesentlich besser ausfallen. Unsere Arbeit zielt darauf ab, diese Lücke teilweise zu schließen und schlägt verschiedene Empfehlungen vor.

Bei Motoren die von Frequenzumrichtern gespeist werden ist es besonders schwierig, den Wirkungsgrad des Motors allein zu bestimmen. Einerseits erzeugen nicht-sinusförmige Spannungs- und Stromwellen zusätzliche Verluste. Auf der anderen Seite hängt das Spektrum der harmonischen Wellen sehr eng mit den Eigenschaften des Umformers ab. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, schlägt unsere Arbeit einige Empfehlungen zur Verfeinerung der Laborpraxis vor. 

Schlussbericht
(Englisch)

As the efficiency of asynchronous motors is increasingly higher, importance of accurate and precise measurement of losses is of becoming more and more important.

The standardized measurement methods (e.g. as described in IEC standards) for asynchronous motors are designed under consideration of sinusoidal power supply and are widely accepted and used in practice. However, the details or guidelines about precautions to be taken in order to obtain accurate measurement data are not well documented. Therefore, recommendations in this area are highly desirable, to define framework and best practices that can improve both the repeatability and accuracy of the measurement. This work aims to partially address this gap and proposes set of recommendations.

For motors powered by frequency converters, the intrinsic efficiency of the motor alone is particularly difficult to determine. On the one hand, non-sinusoidal voltage and current waves generate additional losses in the motor. Furthermore, the spectrum of the harmonic waves depends directly on the characteristics of the converter (e.g. dv/dt of the pulsed voltages). To overcome this difficulty, this work suggests supplemental conditions to assure better accuracy of the measurement. 

Schlussbericht
(Französisch)
La mesure des pertes et du rendement des moteurs est d'autant plus exigeante, en termes de précision, que les performances sont meilleures.  Les méthodes de mesure normalisées des moteurs asynchrones alimentés par une source de tension sinusoïdale sont aujourd'hui bien définies. En revanche, les détails relatifs aux précautions à prendre pour obtenir une mesure de qualité ne font pas l'objet de spécifications particulières. Des recommandations dans ce domaine sont pourtant souhaitables pour disposer de conditions cadres qui améliorent tant la répétabilité que la précision de la mesure. Ce travail souhaite combler partiellement cette lacune et propose diverses recommandations. Pour les moteurs alimentés par des convertisseurs de fréquence, le rendement intrinsèque du moteur seul est plus laborieux à déterminer. D'une part, les ondes de tension et de courant non sinusoïdales génèrent des pertes supplémentaires. D'autre part, le spectre des ondes harmoniques dépendent des caractéristiques du convertisseur. Pour surmonter cet écueil, ce travail propose des exigences marginales propres à améliorer la pratique de laboratoire.
Zugehörige Dokumente