日本 NeDo 研究所和 MaGHEM 的研究人员正在研究一种效率损失降低 40% 超高效电机。其采用了 HBM eDrive 测试系统测试并优化电机效率。

日本新能源和工业技术发展组织（NEDO）是全球领先的致力于新能源开发的公共研究机构之一。在最近的一个研究项目中，来自NeDo的研究人员与“MaGHEM”公司合作开发了一种“超级”电机，其使用新的磁性材料来降低其能量损失，其效率将比传统电机提高40%。

高效电机有着极为广泛的应用，从家用电器，工业机械、汽车等。

问题

NeDo 和 MagHEM（日本）研究人员正在研发一种能量损耗减少40%的高效电机。以前的效率测试系统不能实时提供同步数据，而这是开发电机的重要前提。通过 HBM eDrive 测试系统，测量值和计算可在几秒钟内获得。

结果

高效电机开发的第1阶段已经完成。现在是第2阶段，目标是进一步进行小型化。

能量损失减少 40% : 日本 NEDO 高效电机采用 HBM eDrive 测试系统
Nedo/MaGHEM 开发的超高效电机与磁轴承测试平台使用 eDrive 测试系统进行电气效率测量。在传统测试系统中，同步测量是困难的，因为它是用扭矩传感器、功率计等多个测量仪器来完成的。而通过 eDrive 测试系统，不仅所有测量都是同步进行的，并且能够实时计算和观测多个测量参数和波形，如磁通量和扭矩波形以及多种计算波形，如铁损分离等，从而显著提高测试效率。

由于铁损分离需要在逆变器在开关频率范围内的数据，因此高速采样是必要的。然而传统的功率计采样相对较慢，无法捕获用于研究转矩脉动或开关频率所需的高速区域数据。HBM eDrive 系统可以 2 MS/s 高速采集电压和电流信号，且可进行半周期功率计算。（电机转速高达 20000 rpm，开关频率为20 kHz，对于高频分量测量来说，高采样率是必须的。）

传统功率计只能根据一段时间内平均的计算结果进行分析，HBM eDrive 系统分析基于采集获得的所有原始数据（瞬时数据），因此分析速度和精度都大大提高。所采用的 1000 V 输入卡可以直接测量高电压，使用更方便。另外，无需在时间轴显示和FFT显示之间进行切换，可在同一屏幕上检查输出。

(*) （*）Nedo/MaGHEM研究人员目前致力于开发新的高性能磁体，并通过测试来评测软磁材料和电机开发成果。与传统电机相比，新的高效电机功率损失减少 40%。



图1：高精度电机整体损耗分析，评价体系测量点。



图2: 超高精度电机损耗分析评估装置



图 3: 新开发的磁轴承

NEDO
日本新能源和工业技术发展组织 (NEDO) 是由日本政府，大学和工业组织共同创立的，致力于解决能源和全球环境问题的同时，并增强日本产业竞争力。