日置功率分析仪PW8001电机耐久试验中基于温度·功率数据的耐久性判定

随着电动汽车（EV）和工业设备的高性能化，电机需要能够在长时间高负荷状态下持续稳定运行而不损坏。为保证产品的可靠性，在接近实际使用情况的条件下进行耐久试验至关重要。然而，影响电机的因素多种多样，如负荷变动、温度上升、电气应力等，准确地从这些指标中捕捉劣化征兆是重大课题。

电机耐久试验中的问题

难以观察电气变化（瞬时变动、谐波和效率降低）

无法看到电机绕组和外壳、周边设备的温度变动与电气特性的相关性 

缺乏长时间同步持续采集数据的系统

推荐的解决方案

通过组合使用日置（HIOKI）的高精度功率分析仪和温度测量用数据采集仪，可以用简单的配置实施电机耐久试验。

使用数据采集仪 LR8450 测量周边设备和元器件的温度，使用功率分析仪 PW8001 或 PW4001 测量逆变器和电机的参数。

此时，功率分析仪 PW8001 和 PW4001 搭载有 CAN 输出功能，因此可通过 CAN 将测量的参数汇集到数据采集仪 LR8450*1 ，实现同步测量。此外，如果逆变器仿真器具有 CAN 输出功能，则控制信号也可由 LR8450 进行监控。通过长时间稳定记录功率和温度的变化，可以快速检测电机的劣化征兆。

*1：使用 LR8450 的选件 CAN 单元 U8555。最快可进行 10 ms 的 CAN 数据采集。

本方案的核心优势包括：高精度持续监测电机电气应力（电压电流不平衡、效率微小波动、谐波成分变化）；精确记录温度分布及其变化过程；便于开展电气与温度数据的相关性分析，并可结合触发功能实现事件记录，通过 CSV 导出进行综合数据处理。

实测案例

布局图

电机温度测量位置

使用设备清单

DUT（被测设备）信息

测量条件

电机 1000 rpm 恒定转速

SiC 逆变器开关频率 10 kHz

数据更新率 10 ms

连续运行时长约 2 小时（简易试验）

PW8001的测量参数通过 CAN 总线输出，并由 LR8450 进行数据汇总采集

温度测量要点

逆变器附近会因高频开关产生噪声。受该噪声影响，温度测量值容易变得不稳定，因此需要对温度传感器（热电偶）采取屏蔽措施，在主机进行滤波设置等噪声对策。

本次使用带屏蔽的热电偶进行温度测量。通过将屏蔽连接到电机底盘来强化 GND。

此外，在 LR8450 主机中将 U8551 单元的数据更新间隔设置为 1 秒，并启用数字滤波器，以衰减 60 Hz 以上的高频成分噪声。

带屏蔽热电偶套装

LR8450 滤波设置

逆变器测量的要点

逆变器输出功率具有高频率、低功率因数的特性，因此需要能够精确测量开关频率及其谐波成分的功率分析仪和电流传感器。本次测量对象为 SiC 逆变器，推荐使用在带宽性能和相位特性方面表现更优的 PW8001 与 CT6904A 组合。