Konrad Schweiger

mercredi 10 janvier 2024 · 0 min read

LOGICDATA Electronic & Software Development GmbH, Áustria

Test de performance et d'efficacité des actionneurs

Un client de DEWESoft, LOGICDATA, développe des solutions de systèmes mécatroniques intégrés dans du mobilier ajustable pour la maison et le bureau. L’entreprise met tout en œuvre pour créer des technologies nouvelles et meilleures. En utilisant des solutions de pointe dans leurs produits, LOGICDATA doit réaliser de nombreux tests en interne afin de créer sa propre base de données pour qualifier les solutions. La flexibilité du système d'acquisition de données DEWE-43A a simplifié le travail au quotidien.

Présentation de l’entreprise

LOGICDATA est une entreprise fondée en 1994, elle est basée dans la petite ville de Deutschslandsberg, située dans le sud de l'Autriche. Aujourd'hui, elle compte plus de 330 employés en Autriche, en Slovénie, en Chine, en Croatie et aux États-Unis.

L'entreprise utilise une vaste gamme de solutions électroniques intelligentes, mécatroniques et de logiciels intégrés pour produire des meubles ajustables pour les maisons et les bureaux.

Test des actionneurs

Un actionneur est chargé de déplacer et de contrôler les mécanismes ou les systèmes - c'est le moteur. Plus de 200 tests sont effectués pour que la conception de l'actionneur soit validée.

LOGIDATA doit avoir la possibilité d'effectuer une grande diversité de tests, rapidement et facilement, et dans différents lieux. Le système DEWE-43A offre exactement ces possibilités.

Système d’acquisition de données DEWE-43

Le DEWE-43A est léger et portable, il pèse moins de 1 kilogramme, il est assez petit pour tenir dans une main. Il est très robuste et à de grandes capacités. Chaque unité est usinée dans la masse par CNC à partir d'un bloc d'aluminium, il se décline en 8 entrées analogiques (avec un échantillonnage de 200 kHz par voie) et 8 entrées super-compteur. Le DEWE-43A offre un rapport prix / performances inégalé.

Le DEWE-43A est adapté à une large gamme d'applications d'acquisition de données dynamiques. Il intègre le logiciel avancé d'acquisition, d'enregistrement et d'analyse de données DewesoftX. Ce logiciel est développé autour d'un noyau de base - un logiciel commun pour toutes les applications. Cette combinaison fait vraiment du DEWE-43A le couteau suisse pour le test et la mesure.

Le système d'acquisition de données DEWE-43A est compatible avec la norme de capteur TEDS (Transducer Electronic Data Sheet - TEDS sensor standard). Cette technologie permet aux utilisateurs de créer rapidement une configuration de mesure et d'effectuer différents types d’essais tels que :

  • tests de performance moteur, 

  • tests de performance de durée de vie, 

  • tests de profil d’accélération/décélération.

Tests de performance et de durée de vie du moteur

Pour pouvoir déplacer des meubles, un moteur est nécessaire. Dans ce cas, c’est un moteur synchrone à aimant permanent (PMSM). Le champ d'excitation du moteur est fourni par des aimants permanents sur le rotor. Un moteur triphasé est utilisé avec une entreprise qui conçoit le contrôleur.

Équipement utilisé :

  • DEWE-43A : système d'acquisition de données

  • DewesoftX : logiciel d'acquisition de données

  • DSI-V-200 : adaptateur pour entrée analogique ± 200V

  • LEM LTSR 15-NP : capteur de courant

  • 1535 Peaktech : alimentation 600W

  • RRFL-I-1-n ETH : capteur de couple 1Nm

  • HB-140M-2 : frein à hysteresis Magtrol

  • Contrôleur de frein auto-fabriqué.

Un simple dispositif de test avec un support moteur, un capteur de couple et de vitesse et le frein est appliqué pour tester les performances du moteur. La valeur du courant est mesurée dans chaque phase, courant d'alimentation et tension, et de cette façon la puissance fournie au moteur peut être calculée. Côté mécanique, le couple et la vitesse sont mesurés et l'énergie mécanique issue du moteur peut alors être estimée.

Les tests sont réalisés pour différentes valeurs de charges et de vitesses, toutes les données sont enregistrées. Le logiciel d'acquisition de données DewesoftX permet le calcul de l'efficacité du moteur et la génération instantanée de la courbe de performance du moteur en réalisant une mesure.

DAQ system DEWE-43A is ideal for various dynamic data acquisition applications

Performances de l'actionneur pendant la simulation de la durée de vie

Il est également important pour LOGICDATA de savoir comment les performances de l'actionneur peuvent changer au cours de sa durée de vie. Pour cela, différentes mesures de performances sont effectuées sur l'actionneur au cours de sa vie. Dans cet objectif, une solution de mesure portable est primordiale, car les ingénieurs doivent passer d'un actionneur à l'autre et effectuer les tests. Équipement utilisé :

  • DEWE-43A : système d'acquisition de données

  •  DewesoftX : logiciel d'acquisition de données

  •  DSI-V-200 : adaptateur pour entrée analogique ± 200V

  • Capteur de courant LEM LTSR 15-NP

  • Compteur numérique fabriqué par l'entreprise

  • Capteur de force HBM U10M 2,5kN

Measurement of DC voltage and current going into the actuator

Pour une charge définie de l'actionneur, le courant et la tension qui entrent dans l'actionneur sont mesurés. Les ingénieurs exploitent la communication entre le boîtier de commande et l'actionneur et contractent un pic de tension chaque fois que le moteur tourne.

La configuration du compteur dans DewesoftX est utilisée pour calculer instantanément la vitesse du moteur. Le capteur de force placé sous l'actionneur permet de mesurer la charge que l'actionneur doit déplacer.

L'énergie mécanique sortant de l'actionneur peut être calculée. Ces informations permettent de calculer l'efficacité de l'actionneur. À la fin du test, les résultats du même actionneur au cours de sa durée de vie sont comparés et toute modification consignée.

Setup with a laser distance sensor for measurement of acceleration and deceleration profile

Profil d'accélération et de décélération pour les tables

Le profil d'accélération et de décélération pour les tables réglables en hauteur joue un rôle très important dans l'expérience utilisateur et sur la perception globale de la qualité de la table. Par conséquent, différents systèmes ont été évalués objectivement et subjectivement afin de trouver le meilleur compromis et créer alors une ligne directrice pour les futurs produits.

Équipement utilisé :

  • DEWE-43A : système d'acquisition de données

  • DewesoftX : logiciel d'acquisition de données

  • Variohm RF603 : Capteur de déplacement à triangulation laser

Le capteur de déplacement à triangulation laser monté sur une structure spécifique permet de mesurer la distance entre le capteur et le plateau. Ce dernier s’est déplacée de haut en bas et la position a été enregistrée. De cette position, les profils d'accélération et de décélération ont été extraits et comparés à des évaluations subjectives.

Acceleration and deceleration profile in DewesoftX

Conclusion

La portabilité et la flexibilité du système sont des caractéristiques essentielles dans la réalisation des mesures que doit effectuer LOGICDATA. La bonne intégration du matériel et l’ergonomie du logiciel d'acquisition procure une facilité d'utilisation inégalée.

Les formules mathématiques avancées sont calculées en temps réel directement avec le logiciel DewesoftX Cela permet aux ingénieurs d'avoir la possibilité d’une représentation en temps réel des résultats calculés, et ils peuvent ainsi ajuster les paramètres mesurés pendant le test.

Cela augmente l'efficacité des tests et fournit les résultats souhaités dès la première mesure. En fin de compte, cela permet d'économiser beaucoup de temps et d'argent.