Yokogawa erweitert Hochspannungs-Leistungsmessung mit dem WT1500

Die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen (xEV), erneuerbaren Energiesystemen und Energiespeichertechnologien erhöht den Bedarf an leistungsfähigeren Lösungen für die elektrische Leistungsmessung. Da Betriebsspannungen steigen und elektrische Systeme immer komplexer werden, benötigen Ingenieure Messinstrumente, die eine hohe Genauigkeit bieten und gleichzeitig den Aufwand für den Prüfaufbau reduzieren. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, erweitert die Yokogawa Test & Measurement Corporation ihre WT-Serie um den Präzisions-Leistungsanalysator WT1500 – ein neues Messgerät, das direkte Hochspannungsmessungen, Motorbewertungsfunktionen und eine skalierbare Mehrkanalarchitektur in einer kompakten Plattform vereint.

Der WT1500 ist für die Entwicklung, Validierung und Leistungsbewertung von elektrischen Antriebssträngen, Stromumwandlungssystemen (PCS), Energiespeichersystemen (ESS) und weiteren Hochspannungsanwendungen konzipiert. Durch die direkte Spannungsmessung bis 2000 V DC ohne externen Hochspannungs-Spannungsteiler vereinfacht das Gerät Prüfaufbauten und gewährleistet gleichzeitig eine hohe Messgenauigkeit.

Entwickelt für Hochspannungs-Prüfumgebungen
Der Übergang zu elektrischen Hochspannungsarchitekturen stellt Prüflabore vor neue Herausforderungen. Herkömmliche Leistungsanalysatoren benötigen bei Spannungen über 1500 V häufig externe Hochspannungs-Spannungsteiler, was die Verdrahtung komplexer macht, zusätzlichen Installationsraum beansprucht und die Messgenauigkeit beeinträchtigen kann.

Der WT1500 begegnet diesen Herausforderungen durch die direkte Messung von Spannungen bis 2000 V DC innerhalb des Geräts. Dadurch entfällt in vielen Anwendungen der Bedarf an externen Spannungsteilern, sodass Prüfaufbauten einfacher und effizienter gestaltet werden können.

Darüber hinaus vereinfacht der Analysator Wirkungsgradmessungen von Elektromotoren durch die Unterstützung von Resolver-Signalen parallel zu den elektrischen Leistungsmessungen. Bisher mussten Resolver- und Leistungssignale häufig getrennt erfasst und anschließend per PC synchronisiert werden. Die Integration beider Messgrößen in einem Gerät reduziert die Komplexität und verkürzt den Prüfprozess.

Hohe Messgenauigkeit für moderne Leistungselektronik
Der WT1500 bietet die höchste Messleistung innerhalb der WT-Serie von Yokogawa und wurde für eine hohe Genauigkeit unter unterschiedlichsten Betriebsbedingungen entwickelt. Er erreicht eine Gesamtleistungsgenauigkeit von ±0,038 % bei Gleichstrom sowie 50/60 Hz und eine Genauigkeit bei niedrigem Leistungsfaktor von ±0,07 % der Scheinleistung (S). Dadurch eignet sich das Gerät für die Bewertung hocheffizienter elektrischer Systeme.

Um unterschiedliche Messanforderungen abzudecken, verfügt der Analysator über zwei verschiedene Eingangsarten. Das Hochspannungselement ermöglicht direkte Messungen bis 2000 V DC mit einer Bandbreite von bis zu 300 kHz und eignet sich insbesondere für Stromumwandlungs- und Energiespeichersysteme. Das Breitband-Eingangselement unterstützt Spannungen bis 1000 V bei einer Bandbreite von 2 MHz und erlaubt die präzise Analyse hochfrequenter Schaltvorgänge moderner Traktionsumrichter und xEV-Motoren. Beide Eingangstypen können innerhalb eines Geräts gemeinsam genutzt werden und bieten dadurch eine hohe Flexibilität für unterschiedliche Prüfaufgaben.

Kompakte Plattform für automatisierte und eigenständige Prüfungen
Trotz seines kompakten 2HE-Rackformats mit einer Bauhöhe von rund 88 mm bietet der WT1500 umfangreiche Kommunikations- und Automatisierungsfunktionen. Das Messgerät unterstützt bis zu vier gleichzeitige Leistungsmessungen und vier Motorbewertungen sowie Encoder- und Resolver-Eingänge, IEEE-1588-Zeitsynchronisation, CAN- und CAN-FD-Kommunikation sowie eine Datenübertragung mit geringer Latenz über UDP.

Das Gerät kann von einem PC, einem externen Monitor oder einem Tablet aus ferngesteuert werden und eignet sich sowohl für die Integration in automatisierte Prüfsysteme als auch für den eigenständigen Laborbetrieb. Eine Bedienoberfläche an der Frontseite erleichtert die Konfiguration und Bedienung, während das kompakte Gehäuse die Integration in bestehende Prüfracks vereinfacht.

Skalierbare Architektur für Mehrkanalmessungen
Für umfangreiche Prüfaufgaben können mehrere WT1500-Geräte zu einer synchronisierten Messplattform verbunden werden. Bis zu fünf Analysatoren lassen sich koppeln und ermöglichen so bis zu 20 synchronisierte Leistungsmesskanäle. In dieser Konfiguration übernimmt ein Gerät die Funktion des Master-Controllers und steuert die Konfiguration sowie die Datenerfassung der angeschlossenen Einheiten. Laut Yokogawa soll diese Synchronisationsfunktion im Laufe des Jahres 2026 als optionale Funktion verfügbar werden.

Darüber hinaus unterstützt der WT1500 verschiedene Stromsensoren über vier dedizierte Stromeingänge und neu entwickelte Stromadapter. Diese sind kompatibel mit den Durchsteck-Stromsensoren der CT-Serie, den CT1000S-Split-Core-Sensoren sowie AC-Stromzangen und ermöglichen die Anpassung an unterschiedliche Leistungsbereiche und Messanforderungen. Die ersten neuen Adapter sollen zeitgleich mit dem WT1500 auf den Markt kommen, weitere Modelle folgen im Laufe des Jahres 2026.

Anwendungen in der Automobil- und Energietechnik
Der WT1500 wurde für Ingenieure entwickelt, die in der Entwicklung von Elektrofahrzeugen, der Fahrzeugerprobung, der erneuerbaren Energietechnik und der industriellen Leistungselektronik tätig sind. Zu den typischen Einsatzbereichen zählen gleichzeitige Ein- und Dreiphasen-Leistungsmessungen, Prüfungen von Wechselrichtern und e-Achsen, Messungen an Mehrmotorensystemen mit zwei Analysatoren sowie synchronisierte Hochspannungsmessungen an Stromumwandlungs- und Energiespeichersystemen. Die Kombination aus direkter Hochspannungsmessung, Motoranalyse und skalierbarer Architektur macht den WT1500 zu einer geeigneten Lösung für die Entwicklung elektrifizierter Antriebssysteme der nächsten Generation.

Zusätzlicher Kontext : Dieser Abschnitt enthält technische Hintergrundinformationen und einen Wettbewerbsvergleich, die in der ursprünglichen Produktankündigung nicht enthalten waren.
Die Einführung des WT1500 spiegelt den allgemeinen Trend zu Hochspannungsarchitekturen im Transport- und Energiesektor wider. Während Fahrzeughersteller zunehmend auf 800-V-Plattformen setzen und Anlagen für erneuerbare Energien verstärkt Gleichspannungen von 1500 V und darüber hinaus einsetzen, entwickeln Hersteller von Messgeräten Lösungen, die diese Spannungen ohne externe Zusatzkomponenten erfassen können. Dadurch lassen sich Messunsicherheiten reduzieren und Prüfaufbauten vereinfachen.

Auch Präzisions-Leistungsanalysatoren von Unternehmen wie HBK (ehemals HBM), Hioki und Keysight Technologies unterstützen Anwendungen in den Bereichen Fahrzeugelektrifizierung, Wechselrichtercharakterisierung, Motorwirkungsgradanalyse und erneuerbare Energien. Der WT1500 von Yokogawa hebt sich durch die Kombination aus direkter 2000-V-DC-Messung, integrierter Resolver-Signalerfassung, kompaktem 2HE-Rackdesign und der Möglichkeit zur Synchronisation von bis zu fünf Geräten für 20 Leistungsmesskanäle hervor. Diese Eigenschaften unterstützen die steigenden Anforderungen bei der Prüfung elektrischer Antriebsstränge, Batteriesysteme, Stromrichter und netzgekoppelter Energiespeicher.

Bearbeitet von Sucithra Mani, Induportals-Redakteurin – mit Unterstützung von KI angepasst.

www.yokogawa.com