Un banco de pruebas o banco de pruebas de motores eléctricos es un banco de pruebas para realizar pruebas reproducibles de motores eléctricos. Además del diseño mecánico, un banco de pruebas de motores eléctricos también incluye dispositivos de medición, sensores y software de aplicación.

Por ejemplo, los sistemas de bus se utilizan para controlar y supervisar los objetos de prueba. Existen distintos tipos de bancos de pruebas, como bancos de pruebas de desarrollo, bancos de pruebas de resistencia, bancos de pruebas de final de línea y bancos de pruebas de hardware en el circuito.

Las máquinas eléctricas se prueban generalmente para determinar puntos de curvas características o curvas características completas. Se realizan otras pruebas para caracterizar el comportamiento electromagnético del objeto de prueba: por ejemplo, mediciones generativas, mediciones de par de torsión, mediciones de descarga.

1. Modos operativos

1.1 Pruebas clásicas

Una configuración de prueba típica consta de una máquina de carga, un embrague y un transductor de par. Se utiliza una carga externa para aplicar la tensión, es decir, la carga, al motor. Con este método, se pueden obtener características simples de forma directa y mecánica y calcular variables derivadas. A partir de la corriente y el voltaje de entrada, se conoce la potencia absorbida. De manera similar, a partir de los valores de salida de velocidad y par, se puede determinar la potencia mecánica de salida y, por lo tanto, la eficiencia del motor.

Ventajas

– Es posible probar diferentes tipos de motores.

– No es necesario cambiar el algoritmo de prueba

– Después de la adaptación, es fácil implementar más pruebas.

Desventajas

– Se requiere una modificación mecánica cada vez que se cambia un motor o un eje.

– Pueden producirse errores sistemáticos en la secuencia de prueba si la prueba está parametrizada incorrectamente.

– Es necesario un proceso que requiere mucho tiempo para adaptar el objeto de prueba al banco de pruebas antes de poder llevar a cabo la prueba.

1.2 Método de identificación de parámetros

Utilización de la propia inercia del objeto de prueba para recorrer dinámicamente la curva característica: este método prueba el motor sin acoplamiento mecánico y no mide el par ni la velocidad. La prueba se realiza utilizando valores de tensión y corriente en los terminales. Los parámetros se determinan mediante modelos matemáticos.

Ventajas

- Diseño simple

- Rápido

– No es necesario realizar ajustes para diferentes tipos de motores

– Solo se miden corriente y voltaje

– No se miden magnitudes mecánicas

Desventajas

– El modelo debe ajustarse para diferentes motores.

2. Otras pruebas

2.1 Análisis de ruido

El análisis de ruido se realiza mediante una función de excitación adecuada. La función de prueba debe elegirse de modo que todas las fuerzas que generan ruido puedan analizarse mediante los sensores correspondientes. Las fuentes de ruido más comunes son: rodamientos, conmutadores y fuerzas eléctricas.

2.2 Pruebas regenerativas

Un motor alimentado y accionado desde el exterior induce un voltaje que se puede medir en las líneas de conexión del motor. El voltaje inducido es proporcional a la velocidad y a la excitación.

El curso de la tensión inducida proporciona información característica sobre los devanados y la excitación del circuito. La medición de la tensión inducida permite un diagnóstico sencillo de las propiedades electromagnéticas del motor. Las regularidades se derivan de un bucle conductor en movimiento en un campo magnético constante.

2.3 Medición del par de torsión

En una máquina eléctrica rotatoria, la cantidad de polos del rotor multiplicada por la cantidad de hilos del estator es igual a la cantidad de posiciones estables preferidas en las que el rotor puede moverse. La magnitud del par de torsión se ve afectada significativamente por el diseño estructural.

La máquina de carga acciona un objeto de prueba sin corriente. Esto es así independientemente del tipo de motor. El par de torsión se mide mediante un sensor de par conectado entre el objeto de prueba y la máquina de carga.

El par de torsión se puede determinar de dos maneras diferentes: midiendo el par de torsión a baja velocidad o midiendo el par de torsión bajo control de posición de bucle cerrado. Ambas mediciones requieren una máquina de carga activa para impulsar el objeto de prueba.