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低空经济的未来 | 揭秘电机测试中的技术难题
近年来，低空经济成为全球航空技术领域的热点，而eVTOL（电动垂直起降飞行器）无疑是其中的核心代表。这种新型飞行器的出现，标志着航空与电气工程的深度融合。然而，作为低空经济发展的关键技术之一，电机测试却面临着前所未有的复杂挑战。与传统的新能源汽车相比，低空经济飞行器的电机测试需要处理更多维度的问题，包括信号同步、高电压测试以及多变量实时计算等。
图1 HBK低空经济测量链
电机轻量化：高效与性能之间的平衡
低空经济飞行器追求轻量化设计，以实现更高的效率和更长的续航。然而，轻量化对电机的性能提出了严苛要求。
电感值较低的电机在抵消反电势后，其相电流的变化率大幅提升，导致谐波电流剧增。这种波动不仅影响电机的稳定性，还可能引发转矩振动，进一步对螺旋桨施加弯曲力矩，影响飞行器的安全性。
变频器与控制器：电气信号的复杂性
低空经济飞行器的控制器需要通过PWM信号来驱动电机。然而，PWM信号会在电压、电流和磁场中产生频率复杂的振动与噪声。这种现象被称为NVH问题，是目前电机和控制器测试中最棘手的难题之一。尤其是在多电机配置的情况下，如何高效地进行信号同步处理，直接关系到飞行器的整体性能。
图2 一次测试（电信号、NVH、机械等号等）简化测量工作
推力与效率：测试的核心目标
在电机测试中，不仅需要关注电气信号，还要综合考虑机械信号和推力输出。通过实时采集转速、扭矩以及风速等关键参数，工程师才能全面掌握电机的性能表现。这种多维度的测试需要强大的数据处理能力，而传统方法难以满足实时性的要求。
HBK eDrive系统的技术解决方案
针对上述挑战，HBK eDrive系统提供了创新性的解决方案
可视化波形分析：系统具备直观的波形显示功能，能够实时反馈推力、电气功率和效率等参数，帮助工程师快速确认测试结果。
图3 标准测试界面包含码表、波形、能量流向等
图4 扭矩波动检测与分析电流的关系
图5 支持多信号同步测量
随着低空经济的快速发展，电机测试技术正朝着更高效、更智能的方向迈进。从电机的轻量化设计到控制器的实时优化，每一步创新都为低空经济飞行器的普及铺平了道路。通过合适的测试解决方案，工程师能够为飞行器的设计和优化提供坚实的数据支持，从而加速未来航空出行的到来。
低空经济文章预告：
后续我们将在未来的两篇文章中带来以下主题：
1.《推力台测试背后的黑科技》
解析推力台测试在eVTOL飞行器研发中的核心作用。探讨从多电机信号同步到高精度谐波分析，以及HBK eDrive系统方案如何通过RT-formula和可视化技术助力推力测试的技术突破。
2.《从“铜鸟测试”到eDrive：低空经济测试的革新之路》
探讨Copper Bird测试设备的工作原理，以及其在低空经济飞行器推进系统验证中的重要作用。同时，结合HBK eDrive系统方案的实时数据处理能力提升测试效率，为未来低空经济的测试提供新的方向。
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