Пробив през тесните места в индустриалното тестване с независимо разработена FFT система за анализ на формата на вълната

В областта на изпитването на производителността на тяговите машини конвенционалните методи включват основно изпитване на вибрации, изпитване на шума и т.н. Но точното улавяне на вълните на напрежението и анализирането на оперативните данни е в основата на преценката на състоянието на двигателя. След обширно усъвършенстване екипът на NIDEC Elevator Motor разработи независимо система за анализ на формата на вълната на FFT, базирана на принципа на обратната електродвижеща сила на тяговите машини — без необходимост от сложни външни сензори, тя може да генерира синусоиди само чрез преобразуване на сигнала, осигурявайки по-ефективно и точно решение за тестване на тягови машини.

Множество алгоритми за укрепване на линията на защита при откриване на грешки

Алгоритъмът за бързо преобразуване на Фурие (FFT), ядрото на инструментите за NVH анализ, е класически инструмент за откриване на грешки. Той може точно да преобразува сигналите във времева област на индуцирана електродвижеща сила, събрани по време на работа на двигателя, в сигнали в честотна област. При действителната работа на синхронни двигатели с постоянен магнит, грешки като неправилно центриране, обратно поставяне и изместване поставяне на постоянни магнити ще бъдат отразени в фини промени в индуцираната електродвижеща сила, която ще генерира необичайни сигнали при определени честоти. Със своята мощна способност за анализ на сигнала, алгоритъмът FFT може ясно да улови тези фини промени и да предостави важни улики за диагностика на неизправности.

Двуядрени решения за тестване на асансьорни двигатели NIDEC

Хардуерно ядро: Карта за събиране на данни с висока честота на дискретизация

За да избегнем "изкривяването" на сигнала, ние избираме карти за събиране на данни с висока честота на дискретизация и висока разделителна способност като хардуерна основа. Той може да улавя в реално време малки промени в напрежението на обратната електродвижеща сила по време на работа на двигателя, да преобразува аналогови сигнали в прецизни цифрови сигнали и да предоставя „висококачествени необработени данни“ за последващ анализ.

За да гарантира, че избраната карта за събиране на данни отговаря на изискванията, екипът на ME я тества. Анализът показва, че избраната карта за събиране на данни има отлична стабилност, с GRR от приблизително 0,072% сред три измервателни устройства A, B и C.

Софтуерно ядро: Независимо разработена FFT система за анализ на формата на вълната

Основното предимство на тази система е в преобразуването на „професионални данни“ във „видими, анализируеми и използваеми“ резултати от тестове. Неговите три основни функции обхващат пълноизмерен анализ от времева до честотна област:

• Диаграма на индуцираното напрежение във времева област: В реално време показва кривата на промяната на сигналите на напрежението във времето, като интуитивно показва флуктуациите на напрежението и възлите на пикова поява, което прави моментните промени на сигнала ясни с един поглед;

• Анализ на фигурата на Lissajous: Генерира фигури на Lissajous чрез съотношението на фазите на различни сигнали, бързо преценява оперативната стабилност на тяговата машина и идентифицира необичайни фазови отклонения с един поглед;

• Задълбочен анализ на спектъра: Преобразува сигнали от времеви домейн в данни от честотен домейн, ясно показва съотношението на всеки честотен компонент и лесно локализира потенциални проблеми като хармонични смущения.

Освен „преглед на данни“, системата се фокусира повече върху „предоставяне на резултати“. Три ключови тестови индикатора гарантират работата на тяговата машина:

1. Скорост на разпределение на пикове: Отчита разпределението на пиковете на напрежението, преценява дали пиковете са в рамките на разумен диапазон и избягва загуба на двигател, причинена от необичайни пикове;

2. Степен на несъвпадение на формата на вълната: Сравнява разликата между действителната форма на вълната и стандартната синусоида, определя количествено изкривяването на формата на вълната и предоставя точна основа за пускане на двигателя в експлоатация;

3. Анализ на THD на формата на вълната: Изчислява общото хармонично изкривяване, отразява интуитивно влиянието на хармониците върху формите на вълната на напрежението и помага за оптимизиране на качеството на продукта на тяговите машини.

Показване на постиженията

Чрез независимо разработената FFT система за анализ на формата на вълната е извършено многоизмерно тестване на NVH производителността на двигателя, което значително намалява проблемите с качеството на продукта и гарантира качеството на двигателя преди доставката. От декември 2024 г. до момента са тествани приблизително десетки хиляди двигатели, като добивът на първо преминаване на тестваните двигатели се поддържа над 99,5%. Събирането и анализът на тези данни демонстрират напълно надеждността на качеството на двигателя на асансьора NIDEC и значението на разработването на този софтуер за тестване на производителността на FFT на двигателя.

И накрая, от интерпретация на принципа на NVH, въвеждане на иновации, високоскоростно събиране на данни, многоизмерен анализ на параметри до пълномащабно тестване на масови продукти, тази система за анализ на формата на вълната на FFT нарушава ограниченията на традиционното тестване. Независимо дали става въпрос за инспекция на качеството на фабриката на мотора, ежедневен мониторинг на работата и поддръжката или диагностика на неизправности, той може да осигури подробна и цялостна поддръжка при тестване, вкарвайки нов импулс в ефективното, безопасно и надеждно тестване на производителността на мотора в индустрията на асансьорните тягови машини!