Un banc d'essai pour moteurs électriques est un banc d'essai permettant de tester de manière reproductible des moteurs électriques. Outre la conception mécanique, un banc d'essai pour moteurs électriques comprend également des appareils de mesure, des capteurs et des logiciels d'application associés.

Par exemple, des systèmes de bus sont utilisés pour contrôler et surveiller les objets de test. Il existe différents types de bancs d'essai, tels que les bancs d'essai de développement, les bancs d'essai d'endurance, les bancs d'essai de fin de ligne et les bancs d'essai Hardware-In-the-Loop.

Les machines électriques sont généralement testées pour déterminer des points de courbes caractéristiques ou des courbes caractéristiques complètes. D'autres tests sont effectués pour caractériser le comportement électromagnétique de l'objet testé : par exemple, des mesures génératives, des mesures de couple d'encliquetage, des mesures de décharge.

1. Modes de fonctionnement

1.1 Tests classiques

Un dispositif d'essai typique comprend une machine de charge, un embrayage et un capteur de couple. Une charge externe est utilisée pour appliquer la contrainte, c'est-à-dire la charge, au moteur. Grâce à cette méthode, des caractéristiques simples peuvent être obtenues directement et mécaniquement et des variables dérivées peuvent être calculées. À partir du courant et de la tension d'entrée, la puissance absorbée est connue. De même, à partir des valeurs de sortie de vitesse et de couple, la puissance mécanique de sortie et donc le rendement du moteur peuvent être déterminés.

Avantages

– Il est possible de tester différents types de moteurs

– Il n’est pas nécessaire de modifier l’algorithme de test

– Après adaptation, d’autres tests sont faciles à mettre en œuvre

Désavantages

– Une modification mécanique est nécessaire à chaque changement de moteur ou d’arbre

– Des erreurs systématiques dans la séquence de test peuvent survenir si le test est mal paramétré

– Il faut un processus long pour adapter l’objet à tester au banc d’essai avant que le test puisse être effectué.

1.2 Méthode d'identification des paramètres

Utilisation de l'inertie propre de l'objet à tester pour parcourir dynamiquement la courbe caractéristique : cette méthode teste le moteur sans couplage mécanique et ne mesure ni le couple ni la vitesse. Le test est effectué à l'aide des valeurs de tension et de courant aux bornes. Les paramètres sont déterminés à l'aide de modèles mathématiques.

Avantages

- Conception simple

- Vite

– Pas besoin de s’adapter aux différents types de moteurs

– Seuls le courant et la tension sont mesurés

– Aucune grandeur mécanique n’est mesurée

Désavantages

– Le modèle doit être ajusté pour différents moteurs

2. Autres tests

2.1 Analyse du bruit

L'analyse du bruit est réalisée à l'aide d'une fonction d'excitation adaptée. La fonction de test doit être choisie de manière à ce que toutes les forces génératrices de bruit puissent être analysées à l'aide des capteurs respectifs. Les sources de bruit les plus courantes sont : les roulements, les commutateurs et les forces électriques.

2.2 Essais régénératifs

Un moteur alimenté et entraîné depuis l'extérieur induit une tension qui peut être mesurée sur les lignes de connexion du moteur. La tension induite est proportionnelle à la vitesse et à l'excitation.

L'évolution de la tension induite donne des informations caractéristiques sur les enroulements et l'excitation du cercle. La mesure de la tension induite permet un diagnostic simple des propriétés électromagnétiques du moteur. Les régularités sont dérivées d'une boucle conductrice en mouvement dans un champ magnétique constant.

2.3 Mesure du couple de denture

Dans une machine électrique tournante, le nombre de pôles du rotor multiplié par le nombre de brins du stator est égal au nombre de positions stables préférées dans lesquelles le rotor peut se déplacer. L'amplitude du couple de denture est considérablement affectée par la conception structurelle.

La machine de charge entraîne un objet de test sans courant. Ceci est vrai quel que soit le type de moteur. Le couple de denture est mesuré à l'aide d'un capteur de couple connecté entre l'objet de test et la machine de charge.

Le couple de denture peut être déterminé de deux manières différentes : par mesure du couple de denture à faible vitesse ou par mesure du couple de denture avec régulation de position en boucle fermée. Les deux mesures nécessitent une machine de charge active pour entraîner l'objet à tester.