Yokogawa amplia la misurazione della potenza ad alta tensione con il WT1500

La crescente diffusione dei veicoli elettrici (xEV), dei sistemi per le energie rinnovabili e delle tecnologie di accumulo dell'energia sta aumentando la domanda di soluzioni di misurazione della potenza sempre più avanzate. Con l'aumento delle tensioni operative e la crescente complessità dei sistemi elettrici, gli ingegneri necessitano di strumenti in grado di garantire un'elevata precisione riducendo al contempo la complessità delle configurazioni di prova. Per rispondere a queste esigenze, Yokogawa Test & Measurement Corporation ha ampliato la propria serie WT con il Precision Power Analyzer WT1500, un nuovo strumento che combina la misurazione diretta dell'alta tensione, funzionalità di valutazione dei motori e un'architettura scalabile multicanale in una piattaforma compatta.

Il WT1500 è destinato allo sviluppo, alla validazione e alla valutazione delle prestazioni di sistemi di propulsione elettrica, sistemi di conversione della potenza (PCS), sistemi di accumulo dell'energia (ESS) e di altre apparecchiature elettriche ad alta tensione. Grazie alla misurazione diretta di tensioni fino a 2000 V CC senza la necessità di un partitore di tensione esterno, l'analizzatore semplifica le attività di prova mantenendo un'elevata precisione di misura.

Progettato per ambienti di prova ad alta tensione
La transizione verso architetture elettriche a tensioni più elevate ha introdotto nuove sfide per i laboratori di prova. Gli analizzatori di potenza tradizionali richiedono generalmente partitori di tensione esterni per misurare tensioni superiori a 1500 V, aumentando la complessità del cablaggio, occupando ulteriore spazio per l'installazione e influenzando potenzialmente la precisione delle misure.

Il WT1500 affronta queste limitazioni consentendo la misurazione diretta di tensioni fino a 2000 V CC all'interno dello strumento stesso. Questo elimina la necessità di partitori di tensione esterni in numerose applicazioni, permettendo agli ingegneri di realizzare sistemi di prova più semplici ed efficienti.

L'analizzatore semplifica inoltre le prove di efficienza dei motori grazie al supporto dei segnali del resolver insieme alle misure di potenza elettrica. Tradizionalmente, i segnali del resolver e quelli di potenza venivano acquisiti separatamente e sincronizzati successivamente tramite PC. L'integrazione di entrambe le misure in un unico strumento riduce la complessità delle prove e accelera i processi di valutazione.

Elevata precisione di misura per la moderna elettronica di potenza
Il WT1500 offre le migliori prestazioni di misura della serie WT di Yokogawa ed è progettato per mantenere un'elevata precisione in un ampio intervallo di condizioni operative. Lo strumento garantisce una precisione totale della potenza pari a ±0,038% in corrente continua e a 50/60 Hz, oltre a una precisione con basso fattore di potenza pari a ±0,07% della potenza apparente (S), risultando particolarmente adatto alla valutazione di sistemi elettrici ad alta efficienza.

Per soddisfare differenti esigenze di misura, l'analizzatore integra due tipi di elementi di ingresso. L'elemento ad alta tensione consente misure dirette fino a 2000 V CC con una larghezza di banda fino a 300 kHz, risultando ideale per applicazioni nei sistemi di conversione della potenza e di accumulo dell'energia. Un secondo elemento ad ampia larghezza di banda supporta tensioni fino a 1000 V con una larghezza di banda di 2 MHz, consentendo un'analisi accurata delle forme d'onda ad alta frequenza generate dai moderni inverter di trazione e dai motori xEV. Entrambi i tipi di ingresso possono essere utilizzati nello stesso strumento tramite un'interfaccia sensore condivisa, offrendo una maggiore flessibilità nelle prove su applicazioni miste.

Piattaforma compatta per prove automatizzate e stand-alone
Pur essendo progettato in un formato rack compatto da 2U con un'altezza di circa 88 mm, il WT1500 integra un'ampia gamma di funzionalità di comunicazione e automazione. L'analizzatore supporta fino a quattro misure di potenza simultanee e quattro valutazioni di motori, offrendo inoltre ingressi per encoder e resolver, sincronizzazione temporale IEEE 1588, comunicazione CAN e CAN FD e trasmissione dati a bassa latenza tramite UDP.

Lo strumento può essere controllato da remoto tramite PC, monitor esterno o tablet, consentendo l'integrazione sia in sistemi di prova automatizzati sia in applicazioni stand-alone di laboratorio. Un'interfaccia utente sul pannello frontale semplifica la configurazione e l'utilizzo del dispositivo, mentre il design compatto facilita l'installazione nei rack di prova esistenti quando lo spazio disponibile è limitato.

Architettura scalabile per misure multicanale
Per sistemi di prova di dimensioni maggiori, più analizzatori WT1500 possono essere sincronizzati per creare un'unica piattaforma di misura. È possibile collegare fino a cinque strumenti, ottenendo fino a 20 canali sincronizzati di misurazione della potenza. In questa configurazione, un analizzatore svolge il ruolo di unità principale, coordinando la configurazione e l'acquisizione dei dati delle unità collegate. Yokogawa ha indicato che questa funzionalità di sincronizzazione sarà disponibile come opzione nel corso del 2026.

Il WT1500 supporta inoltre un'ampia gamma di esigenze di misura della corrente grazie a quattro terminali di ingresso dedicati e a nuovi adattatori di corrente. Questi adattatori sono compatibili con i sensori di corrente passanti della serie CT, con i sensori CT1000S a nucleo apribile e con le pinze amperometriche per corrente alternata, consentendo agli utenti di scegliere la soluzione di misura più adatta ai diversi livelli di potenza e requisiti di installazione. I primi adattatori saranno disponibili contestualmente al lancio del WT1500, mentre ulteriori modelli saranno introdotti nel corso del 2026.

Applicazioni nei settori automotive ed energetico
Il WT1500 è stato sviluppato per gli ingegneri impegnati nello sviluppo di veicoli elettrici, nei test automobilistici, nelle energie rinnovabili e nell'elettronica di potenza industriale. Le principali applicazioni comprendono la misurazione simultanea della potenza monofase e trifase, la valutazione di inverter e sistemi e-Axle, le prove su sistemi multimotore con due analizzatori e la misurazione sincronizzata ad alta tensione di sistemi di conversione della potenza e di accumulo dell'energia. La combinazione di misurazione diretta dell'alta tensione, analisi dei motori e architettura scalabile rende il WT1500 una soluzione adatta ai laboratori impegnati nello sviluppo di sistemi elettrificati di nuova generazione.

Contesto aggiuntivo : Questa sezione fornisce informazioni tecniche supplementari e un confronto con le soluzioni concorrenti non inclusi nell'annuncio originale del prodotto.
Il lancio del WT1500 riflette la più ampia evoluzione del settore verso architetture elettriche ad alta tensione nei trasporti e nelle infrastrutture energetiche. Con l'adozione sempre più diffusa di piattaforme a 800 V da parte dei costruttori automobilistici e l'espansione dei sistemi in corrente continua da 1500 V e oltre negli impianti per le energie rinnovabili, i produttori di strumenti di misura stanno sviluppando apparecchiature in grado di gestire queste tensioni senza ricorrere ad accessori esterni che possono aumentare l'incertezza delle misure e la complessità dei sistemi.

Anche gli analizzatori di potenza di precisione di aziende come HBK (precedentemente HBM), Hioki e Keysight Technologies sono destinati ad applicazioni nei settori dell'elettrificazione dei veicoli, della caratterizzazione degli inverter, dell'analisi dell'efficienza dei motori e delle energie rinnovabili. Yokogawa distingue il WT1500 grazie alla combinazione di misurazione diretta fino a 2000 V CC, acquisizione integrata dei segnali del resolver, design compatto in formato rack 2U e capacità di sincronizzare fino a cinque analizzatori per ottenere 20 canali di misurazione della potenza. Queste caratteristiche rispondono alle crescenti esigenze di prova relative a sistemi di propulsione elettrica, sistemi di batterie, convertitori di potenza e sistemi di accumulo dell'energia connessi alla rete.

Redatto da Sucithra Mani, redattrice di Induportals – adattato con il supporto dell'intelligenza artificiale.

www.yokogawa.com