Cómo las pruebas de durabilidad aumentan la fiabilidad de las máquinas eléctricas
Las pruebas de durabilidad, una etapa esencial en el desarrollo de cualquier máquina eléctrica, permiten a los ingenieros comprender y confirmar la resistencia de las máquinas en el mundo real. Para ello es necesario realizar pruebas de máquinas eléctricas a largo plazo. Normalmente, las pruebas de durabilidad se ejecutan durante un periodo mínimo definido para garantizar que el producto sobreviva sin fallos, o durante el tiempo que tarda la máquina en averiarse y sea necesario realizar reparaciones.
Cómo determinar la durabilidad
La durabilidad mide la duración de la vida útil de un producto. Hay varias medidas de la durabilidad en uso, como los años de vida, las horas de uso y el número de ciclos de funcionamiento. Las pruebas de fiabilidad garantizan que la calidad del producto es coherente con sus especificaciones a lo largo del ciclo de vida previsto. Estas pruebas pueden realizarse tanto en el nivel de diseño como en el de producción: para identificar y mitigar fallos en el diseño; o para corregir posibles fallos en la fabricación.
Pruebas de fiabilidad con HBK
La solución de ensayos de durabilidad de HBK valida y verifica las propiedades y funciones de los componentes y subsistemas eléctricos. Durante el procedimiento de prueba, se registran parámetros “condensados”, como RMS, P, η, λ, P_mech. Las mediciones se realizan de acuerdo con una cuadrícula de tiempo para las pruebas, a intervalos que pueden ir desde una vez por varios segundos hasta múltiples veces por segundo. Los datos brutos pueden registrarse en intervalos de tiempo fijos durante un periodo corto (para entender el “envejecimiento” del motor”), o en función de las condiciones de disparo (por ejemplo, una falla del motor, y para entenderlo con el predisparo), o en ambos.
Además de registrar las mediciones, el software Perception -utilizado para analizar los resultados de las pruebas de durabilidad- cuenta con una base de datos de fórmulas estándar que pueden calcularse y almacenarse en tiempo real. El software se adapta fácilmente a configuraciones personalizadas y puede ampliarse con fórmulas adicionales específicas del usuario, según sea necesario.
Pruebas de durabilidad en el sector automotriz
En la industria automotriz, las pruebas de durabilidad apoyan la evaluación de los componentes y de los fabricantes de equipos originales de los vehículos, para determinar la vida útil prevista de los componentes o subsistemas. Estas evaluaciones se realizan en el banco de pruebas reproduciendo las condiciones del mundo real y los esfuerzos que el vehículo experimentaría a través del uso real. Las variaciones de la terminología incluyen las pruebas aceleradas de vehículos, las pruebas de durabilidad de vehículos completos, las pruebas de durabilidad de alto rendimiento, etc., pero todas ellas siguen los mismos principios básicos.
Variaciones regionales en las pruebas de durabilidad de vehículos
En China existe una norma nacional de pruebas de durabilidad para todos los motores eléctricos que se utilizan en los autos eléctricos. La norma GBT 29307 describe el procedimiento de pruebas, estableciendo un mínimo de 402 horas de prueba continua. En la práctica, muchos clientes realizan pruebas de durabilidad de hasta 1000 horas. Entre los clientes que realizan pruebas de durabilidad se encuentran UAES, DEKRA y ATMO en China y Volkswagen en Alemania.
Requisitos básicos para las pruebas de durabilidad
Los requisitos típicos de las configuraciones de medición son:
- una tasa de muestreo de 100 a 200 kS/segundo.
- medición y recolección de datos de 6 a 18 canales de potencia simultáneamente, con voltaje de hasta 1000 volts y corriente de hasta 1000 amps.
- configuración de accionamiento único, configuración de motor-generador o más compleja como eCVT.
- señales adicionales como temperatura y/o vibración.
- entradas de bus CAN.
- transferencia de los resultados al sistema de automatización de pruebas.
Manejo de datos derivados
Los métodos de manejo de datos más populares utilizados en las pruebas de durabilidad son:
- transmisión continua a EtherCAT
- transmisión continua en formato PNRF, con una tasa de almacenamiento seleccionable.
Para las mediciones que se realizan a velocidades más lentas, las opciones de manejo de datos incluyen:
- más lento que 1/s – almacenamiento continuo en un archivo EXCEL o CSV.
- de 0,1 /s a 20/s – recuperación continua a través de RPC o UDP.
La solución HBK también puede manejar estos métodos de manera simultánea y en combinación.
Manejo de datos sin procesar
Los datos pueden almacenarse varias veces por cada bloque de tiempo (un bloque puede durar desde segundos hasta varias horas). El almacenamiento puede repetirse en cualquier intervalo de tiempo; sin embargo, la opción típica es una vez al día.
(Cuando el volumen de datos para un bloque de tiempo supere la capacidad de memoria del barrido, HBK recomienda utilizar una grabación continua).
Para más información de nuestros productos, contáctese con ventas@raien.cl o llame al 56 32 2114159.
