Laborprüfstand für Elektromotoren – Prototypen und Kleinserien

Das Projekt

Wir haben für einen führenden Tier-1-Zulieferer der Automobilindustrie einen maßgeschneiderten Laborprüfstand entwickelt, welcher speziell für die Prüfung von Elektromotoren in der Prototypenphase und für die Kleinserienproduktion konzipiert ist. Mit seiner umfassenden Testabdeckung und modularen Erweiterbarkeit ermöglicht dieser Prüfstand eine präzise Qualitätskontrolle und erfüllt die hohen Standards der Automobilindustrie.

Mit diesem Laborprüfstand für E-Motoren bietet AUTFORCE mithilfe von Messsystemen unseres Technologiepartners Dewetron eine hochleistungsfähige, flexible Lösung, die den Anforderungen moderner Elektromotoren gerecht wird und eine zuverlässige Qualitätskontrolle gewährleistet.

Keyfacts

  • Varianten-Anzahl: 3 Bauteiltypen
  • Typen- bzw. Produkterweiterung leicht umsetzbar
  • Flexibel gestaltbare Ablaufänderungen (Prüfungen, Drehzahl bis 3000 U/min)
  • Beladung: manuell mittels Kran
  • Datenanalyse: grafische Auswertung der Messdaten, Rohdatenanalyse möglich
  • Benutzerbezogene individuelle HMI-Gestaltung

Prozessbeschreibung

Der gesamte Prüflauf wird durch das Bedienpersonal gestartet und überwacht, wobei die Prüfstandssoftware autfactory den automatisierten Ablauf übernimmt. Die Schritte im Detail:

  • Vorbereitung und Einlegen des Prüflings: Der zu prüfende Motor wird per Kran in den Prüfstand eingelegt, alle mechanischen und elektrischen Verbindungen erfolgen durch den Bediener.
  • Start des Prüfprozesses: Nachdem die Abdeckung manuell geschlossen und der Prüfling gesichert wurde, wird der Prüfvorgang per Start-Taste ausgelöst.
  • Automatisierte Prüfung: Die Software autfactory überprüft in Kombination mit einer SPS automatisch die Sicherheitsverriegelungen und den Prüfablauf, entsprechend der konfigurierten Vorgaben. Der Status des Prüflaufs wird durch eine Signalleuchte angezeigt.
  • Datenspeicherung und Verarbeitung: Nach Abschluss des Tests werden die Prüfdaten in der Software autfactory gespeichert und als CSV-Datei zur Weiterverarbeitung bereitgestellt.
  • Entladen des Motors: Nach erfolgreichem Test werden die mechanischen Verbindungen vom Bediener gelöst und der Motor per Kran aus dem Prüfstand gehoben. Um Zeit zu sparen, kann ein bereits vorgerüsteter Prüfling (Rüstplatte) direkt im Anschluss in die Anlage eingesetzt werden.
Laborprüfstand für Elektromotoren, geeignet für die Prüfung von E-Motoren in der Prototypenproduktion und Kleinserienproduktion.

Prüfungen und Ablauf

Der Elektromotor durchläuft einen zuvor definierten Prüfablauf, bei dem alle kritischen Parameter systematisch überprüft werden. Dies gewährleistet eine vollständige Bewertung der Leistung und Sicherheit des E-Motors:

Schritt 1

Isolationstest

Zuerst wird der Isolationswiderstand gemessen, um sicherzustellen, dass keine Leckströme auftreten und der Motor sicher vor Kurzschlüssen geschützt ist.

Phasenwiderstand

Anschließend an den Isolationstest wird geprüft, ob die Phasenwiderstände im Toleranzbereich liegen und keine Ungleichgewichte in den Wicklungen vorhanden sind.

Schritt 2

Schritt 3

Temperatur Sensor Check

Der Temperatursensor des Motors wird auf seine Genauigkeit und Funktionsfähigkeit überprüft. Zusätzlich wird eine Temperaturkompensation mit einem Infrarot-Thermometer durchgeführt.

HV-Interlock

Die Hochvoltsicherung wird getestet, um sicherzustellen, dass der Motor bei Spannungsfehlern ordnungsgemäß abschaltet.

Schritt 4

Schritt 5

Resolver Check / Drehrichtung

In diesem Schritt wird die Drehrichtung des Motors sowie die Funktion des Resolvers geprüft, der für die präzise Steuerung des Motors zuständig ist.

Back-EMF Test

Die erzeugte Rückspannung des Motors wird gemessen, um die Effizienz und Leistung des Motors zu bewerten.

Schritt 6

Schritt 7

Schleppmoment Test

Zum Abschluss wird das Schleppmoment gemessen, um die Reibungsverluste des Motors im Leerlauf zu ermitteln.

Vorteile dieses Prüfstandes

Einfache Bedienung

Dank der flexiblen Prüfstandssoftware autfactory ist der Prüfprozess leicht konfigurierbar und erfordert keine Programmierkenntnisse.

Kein Bediener notwendig

Während des automatisierten Prüflaufs kann das Personal bereits einen weiteren Motor auf einer separaten Rüstplatte vorbereiten.

Hohe Prozesssicherheit und Transparenz

Volle Rückverfolgbarkeit der Prüflinge und Datenspeicherung für eine detaillierte Analyse.

Parallelisierung von Messungen

Da einige der durchgeführten Messungen / Auswertungen dieselben Grundparameter haben, können diese zeitgleich durchgeführt werden.

Individuelle Messgeräte

Die Messgeräte werden individuell für den jeweiligen Anwendungsfall ausgewählt. Zahlreiche vorhandene Schnittstellen in der Software autfactory ermöglichen eine einfache Integration.

Effiziente Raumnutzung

Die kompakte Bauweise des Prüfstands reduziert den Platzbedarf und findet so auch in kleinen Laborbereichen Platz.

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