Prelomte úzky profil priemyselného testovania s nezávisle vyvinutým systémom analýzy vĺn FFT

V oblasti testovania výkonu trakčných strojov konvenčné metódy zahŕňajú najmä testovanie vibrácií, testovanie hluku atď. Presné zachytenie priebehov napätia a analýza prevádzkových údajov je však jadrom posudzovania stavu motora. Po rozsiahlom zdokonalení tím NIDEC Elevator Motor Team nezávisle vyvinul systém analýzy tvaru vĺn FFT založený na princípe zadnej elektromotorickej sily trakčných strojov – bez potreby zložitých externých senzorov dokáže generovať sínusové vlny iba konverziou signálu, čím poskytuje efektívnejšie a presnejšie riešenie pre testovanie trakčných strojov.

Viaceré algoritmy na posilnenie obrannej línie detekcie porúch

Algoritmus rýchlej Fourierovej transformácie (FFT), jadro nástrojov analýzy NVH, je klasickým nástrojom na detekciu porúch. Dokáže presne previesť signály v časovej oblasti indukovanej elektromotorickej sily zozbieranej počas prevádzky motora na signály vo frekvenčnej oblasti. Pri skutočnej prevádzke synchrónnych motorov s permanentnými magnetmi sa chyby, ako je nesúososť, spätné prilepenie a posunuté prilepenie permanentných magnetov, prejavia jemnými zmenami v indukovanej elektromotorickej sile, ktoré generujú abnormálne signály pri špecifických frekvenciách. Vďaka svojej výkonnej schopnosti analýzy signálu dokáže algoritmus FFT dôsledne zachytiť tieto jemné zmeny a poskytnúť dôležité vodítka pre diagnostiku porúch.

Dvojjadrá testovacieho riešenia motora výťahu NIDEC

Hardvérové ​​jadro: Karta na získavanie dát s vysokou rýchlosťou vzorkovania

Aby sme sa vyhli "skresleniu signálu", ako hardvérový základ volíme karty na zber dát s vysokou vzorkovacou rýchlosťou a vysokým rozlíšením. Dokáže v reálnom čase zachytiť drobné zmeny napätia spätnej elektromotorickej sily počas prevádzky motora, previesť analógové signály na presné digitálne signály a poskytnúť „vysokokvalitné nespracované údaje“ pre následnú analýzu.

Aby sa zabezpečilo, že vybraná karta na zber dát spĺňa požiadavky, tím ME ju otestoval. Analýza ukazuje, že vybraná karta na zber údajov má vynikajúcu stabilitu s GRR približne 0,072 % medzi tromi meracími prístrojmi A, B a C.

Softvérové ​​jadro: Nezávisle vyvinutý FFT systém analýzy vĺn

Hlavná výhoda tohto systému spočíva v premene „odborných údajov“ na „viditeľné, analyzovateľné a použiteľné“ výsledky testov. Jeho tri základné funkcie pokrývajú plnorozmernú analýzu od časovej oblasti po frekvenčnú oblasť:

• Graf časovej domény indukovaného napätia: V reálnom čase zobrazuje krivku zmeny napäťových signálov v čase, intuitívne zobrazuje kolísanie napätia a vrcholy výskytu, vďaka čomu sú okamžité zmeny signálu jasné na prvý pohľad;

• Analýza Lissajousovho čísla: Generuje Lissajousove obrazce prostredníctvom fázového vzťahu rôznych signálov, rýchlo posúdi prevádzkovú stabilitu ťažného stroja a identifikuje abnormálne fázové odchýlky na prvý pohľad;

• Hĺbková spektrálna analýza: Konvertuje signály v časovej oblasti na údaje vo frekvenčnej oblasti, jasne ukazuje podiel každej frekvenčnej zložky a ľahko lokalizuje potenciálne problémy, ako napríklad harmonické rušenie.

Okrem „prezerania údajov“ sa systém zameriava viac na „dodávanie výsledkov“. Tri kľúčové testovacie indikátory zaisťujú výkon trakčného stroja:

1. Peak Distribution Rate: Počíta rozdelenie napäťových špičiek, posúdi, či sú špičky v rozumnom rozsahu, a zabráni strate motora spôsobenej abnormálnymi špičkami;

2. Stupeň nekoincidencie priebehu: Porovnáva rozdiel medzi skutočným priebehom a štandardnou sínusoidou, kvantifikuje skreslenie tvaru vlny a poskytuje presný základ pre uvedenie motora do prevádzky;

3. Analýza THD tvaru vlny: Vypočítava celkové harmonické skreslenie, intuitívne odráža vplyv harmonických na priebehy napätia a pomáha optimalizovať kvalitu produktu trakčných strojov.

Zobrazenie úspechov

Prostredníctvom nezávisle vyvinutého systému analýzy tvaru vĺn FFT sa vykonalo viacrozmerné testovanie výkonu motora NVH, čím sa výrazne znížili problémy s kvalitou produktu a zabezpečila sa kvalita motora pred dodaním. Od decembra 2024 do súčasnosti bolo otestovaných približne desaťtisíc motorov, pričom výťažnosť testovaných motorov pri prvom prechode sa udržala nad 99,5 %. Zhromažďovanie a analýza týchto údajov plne demonštruje spoľahlivosť kvality motora výťahu NIDEC a význam vývoja tohto softvéru na testovanie výkonu motora FFT.

Nakoniec, od interpretácie princípu NVH, zavádzania inovácií, vysokorýchlostného získavania údajov, viacrozmernej analýzy parametrov až po masové testovanie produktov v plnom rozsahu, tento systém FFT analýzy tvaru vĺn láme obmedzenia tradičného testovania. Či už ide o kontrolu kvality továrne na motory, každodenné monitorovanie prevádzky a údržby alebo diagnostiku porúch, môže poskytnúť podrobnú a komplexnú podporu pri testovaní, čím vnesie nový impulz do efektívneho, bezpečného a spoľahlivého testovania výkonu motora v priemysle trakčných strojov výťahov!