Transientenrekorder mit Sequencer Hochsynchron messen und steuern

Ein AMOtronics Steuermodul mit optischen Eingängen für Testzellen.
Ein AMOtronics Steuermodul mit optischen Eingängen für Testzellen.

Labortests sind unverzichtbar bei der Entwicklung und Prüfung von Komponenten für Energieversorgungsnetze. Dabei ist die synchrone Steuerung der Testabläufe entscheidend für die Qualität der Testdaten. AMOtronics kombiniert jetzt seine Datenerfassungs- und Steuermodule zu einer integrierten Einheit.

Das flexible System vereint Transientenrekorder und taktgebende Sequencer, je nach Anwendung auch Timer genannt, in einem Gehäuse. Der Sequencer ermöglicht, in Echtzeit die Testanlage zu überwachen und zugleich den Prüfling anzusteuern. Hierzu werden Messsignale und externe Kontrollsignale kontinuierlich verarbeitet und die Steuerausgänge des Sequencers entsprechend geschaltet. Der Transientenrekorder zeichnet parallel zu den Messsignalen automatisch auch die Steuersignale des Sequencers ein- und ausgangsseitig hochsynchron auf. Dadurch gewinnen Ingenieure bei der anschließenden Datenanalyse einen detaillierten Einblick in den Prüfablauf und das Zusammenspiel von Aktion und Reaktion zwischen Testanlage und Prüfling.

Komplettausstattung für weltweit führendes Hochleistungslabor

Eine aktuelle Anwendung der Messtechnik von AMOtronics ist das Korea Electrotechnology Research Institute KERI im südkoreanischen Changwon. Zusätzlich zur Modernisierung der bisherigen Testanlagen haben sich die Ingenieure auch bei der Erweiterung ihrer Hochleistungslabore für AMOtronics-Technik entschieden. Nach der Implementierung im August und September 2015 ist das staatliche 4.000 MVA High-Power-Lab mit acht Testzellen eine der weltweit größten Einrichtungen für die Prüfung von Hochleistungsschaltgeräten der elektrischen Energietechnik.

Mehrere SATURN-Systeme übernehmen die Messdatenerfassung und Steuerung. Wie bei den Messsignalen setzt AMOtronics auch für die Übertragung der Steuersignale auf Glasfaser. Die Datenübertragung mittels Lichtwellenleiter schützt dabei effektiv vor Störungen durch starke elektromagnetische Felder in den Testzellen. Das System gleicht automatisch die variierenden Signallaufzeiten aus, die durch die unterschiedlichen Entfernungen in dem verzweigten Netzwerk aus drei Generatoren, acht Testzellen und zwei Kontrollräumen entstehen.

Die intelligenten optischen Switches oder Router von AMOtronics ermöglichen es den Ingenieuren per Software sowohl die Sequencer als auch die SATURN-Messsysteme je nach Prüfung mit den unterschiedlichen Testzellen und Generatoren zu verschalten. Durch Bündelung von bis zu 64 digitalen Steuersignalen in einem Lichtwellenleiter konnten die Entwickler zudem die Anzahl der nötigen Leitungen stark reduzieren und so Aufwand und Kosten bei der Einrichtung erheblich senken.

Präzise Bestimmung des Phasenwinkels ermöglicht definierte Schaltung

Die AMOtronics-Systeme ermöglichen die Einbindung der Generatoren zur Synchronisierung von Steuerung und Messung auf die exakte Phasenlage sowohl klassisch mit analogem als auch digitalem Referenzsignal. Bei KERI erzeugt jede Umdrehung der Generatorwelle 720 digitale Pulse zur exakten Synchronisierung. Dank der präzisen Bestimmung des Phasenwinkels kann z. B. bei Messungen von Wechselspannungsschaltern genau im Nulldurchgang des Stroms geschaltet werden, um Komponenten vor Überlastung zu schützen. Notschalter, die höchsten Belastungen standhalten müssen, können hingegen bei maximalem Strom geprüft werden. Auch die Steuerung und Überwachung peripherer Anlagen wie Zutrittssperren oder Kontrollleuchten regelt das System und verfügt dazu über zusätzliche analoge und digitale Anschlüsse.