Σπάστε τα σημεία συμφόρησης δοκιμών βιομηχανίας με ανεξάρτητο ανεπτυγμένο σύστημα ανάλυσης κυματομορφών FFT

Στον τομέα των δοκιμών απόδοσης μηχανών έλξης, οι συμβατικές μέθοδοι περιλαμβάνουν κυρίως δοκιμές κραδασμών, δοκιμές θορύβου κ.λπ. Ωστόσο, η ακριβής σύλληψη κυματομορφών τάσης και η ανάλυση λειτουργικών δεδομένων είναι ο πυρήνας της κρίσης της κατάστασης του κινητήρα. Μετά από εκτεταμένη βελτίωση, η NIDEC Elevator Motor Team ανέπτυξε ανεξάρτητα ένα σύστημα ανάλυσης κυματομορφής FFT που βασίζεται στην αρχή της οπίσθιας ηλεκτροκινητικής δύναμης των μηχανών έλξης — χωρίς την ανάγκη περίπλοκων εξωτερικών αισθητήρων, μπορεί να δημιουργήσει ημιτονοειδή κύματα μόνο μέσω μετατροπής σήματος, παρέχοντας μια πιο αποτελεσματική και ακριβή λύση για τη δοκιμή μηχανών έλξης.

Πολλαπλοί αλγόριθμοι για την ενίσχυση της γραμμής άμυνας ανίχνευσης σφαλμάτων

Ο αλγόριθμος Fast Fourier Transform (FFT), ο πυρήνας των εργαλείων ανάλυσης NVH, είναι ένα κλασικό εργαλείο για τον εντοπισμό σφαλμάτων. Μπορεί να μετατρέψει με ακρίβεια τα σήματα του τομέα χρόνου της επαγόμενης ηλεκτροκινητικής δύναμης που συλλέγονται κατά τη λειτουργία του κινητήρα σε σήματα τομέα συχνότητας. Στην πραγματική λειτουργία των σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη, σφάλματα όπως η κακή ευθυγράμμιση, η αντίστροφη επικόλληση και η επικόλληση όφσετ μόνιμων μαγνητών θα αντικατοπτρίζονται σε ανεπαίσθητες αλλαγές στην επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη, η οποία θα παράγει μη φυσιολογικά σήματα σε συγκεκριμένες συχνότητες. Με την ισχυρή του ικανότητα ανάλυσης σήματος, ο αλγόριθμος FFT μπορεί να καταγράψει έντονα αυτές τις λεπτές αλλαγές και να παρέχει σημαντικές ενδείξεις για τη διάγνωση σφαλμάτων.

Διπύρηνες λύσης δοκιμής κινητήρα ανελκυστήρα NIDEC

Πυρήνας υλικού: Κάρτα απόκτησης δεδομένων υψηλού ποσοστού δειγματοληψίας

Για να αποφευχθεί η "παραμόρφωση" του σήματος, επιλέγουμε ως βάση υλικού κάρτες υψηλού ρυθμού δειγματοληψίας και υψηλής ανάλυσης απόκτησης δεδομένων. Μπορεί να συλλάβει σε πραγματικό χρόνο μικροσκοπικές αλλαγές τάσης της πίσω ηλεκτροκινητικής δύναμης κατά τη λειτουργία του κινητήρα, να μετατρέψει τα αναλογικά σήματα σε ακριβή ψηφιακά σήματα και να παρέχει "ακατέργαστα δεδομένα υψηλής ποιότητας" για μετέπειτα ανάλυση.

Για να διασφαλιστεί ότι η επιλεγμένη κάρτα απόκτησης δεδομένων πληροί τις απαιτήσεις, η ομάδα ME τη δοκίμασε. Η ανάλυση δείχνει ότι η επιλεγμένη κάρτα απόκτησης δεδομένων έχει εξαιρετική σταθερότητα, με GRR περίπου 0,072% μεταξύ τριών μετρητών A, B και C.

Πυρήνας λογισμικού: Σύστημα ανάλυσης κυματομορφών FFT που έχει αναπτυχθεί ανεξάρτητα

Το βασικό πλεονέκτημα αυτού του συστήματος έγκειται στη μετατροπή των "επαγγελματικών δεδομένων" σε "ορατά, αναλύσιμα και χρησιμοποιήσιμα" αποτελέσματα δοκιμών. Οι τρεις βασικές λειτουργίες του καλύπτουν την ανάλυση πλήρους διαστάσεων από τομέα χρόνου σε τομέα συχνότητας:

• Διάγραμμα Επαγόμενης Τάσης Χρόνου-Τομέα: Σε πραγματικό χρόνο εμφανίζει την καμπύλη μεταβολής των σημάτων τάσης με την πάροδο του χρόνου, δείχνοντας διαισθητικά τις διακυμάνσεις της τάσης και τους κόμβους εμφάνισης αιχμής, καθιστώντας σαφείς τις στιγμιαίες αλλαγές σήματος με μια ματιά.

• Ανάλυση σχήματος Lissajous: Δημιουργεί φιγούρες Lissajous μέσω της σχέσης φάσης διαφορετικών σημάτων, κρίνει γρήγορα τη λειτουργική ευστάθεια της μηχανής έλξης και εντοπίζει μη φυσιολογικές αποκλίσεις φάσης με μια ματιά.

• Ανάλυση σε βάθος φάσματος: Μετατρέπει σήματα τομέα χρόνου σε δεδομένα τομέα συχνότητας, δείχνει ξεκάθαρα την αναλογία κάθε στοιχείου συχνότητας και εντοπίζει εύκολα πιθανά προβλήματα όπως αρμονικές παρεμβολές.

Πέρα από την "προβολή δεδομένων", το σύστημα εστιάζει περισσότερο στην "παράδοση αποτελεσμάτων". Τρεις βασικοί δείκτες δοκιμής διασφαλίζουν την απόδοση της μηχανής έλξης:

1. Ρυθμός διανομής αιχμής: Μετρά την κατανομή των κορυφών τάσης, κρίνει εάν οι κορυφές βρίσκονται εντός λογικού εύρους και αποφεύγει την απώλεια κινητήρα που προκαλείται από μη φυσιολογικές κορυφές.

2. Βαθμός μη σύμπτωσης κυματομορφής: Συγκρίνει τη διαφορά μεταξύ της πραγματικής κυματομορφής και του τυπικού ημιτονοειδούς κύματος, ποσοτικοποιεί την παραμόρφωση κυματομορφής και παρέχει ακριβή βάση για τη θέση σε λειτουργία του κινητήρα.

3. Ανάλυση THD κυματομορφής: Υπολογίζει την ολική αρμονική παραμόρφωση, αντικατοπτρίζει διαισθητικά την επίδραση των αρμονικών στις κυματομορφές τάσης και βοηθά στη βελτιστοποίηση της ποιότητας των προϊόντων των μηχανών έλξης.

Εμφάνιση επιτεύγματος

Μέσω του ανεξάρτητου ανεπτυγμένου συστήματος ανάλυσης κυματομορφής FFT, έχει πραγματοποιηθεί πολυδιάστατος έλεγχος της απόδοσης NVH κινητήρα, μειώνοντας σημαντικά τα προβλήματα ποιότητας του προϊόντος και διασφαλίζοντας την ποιότητα του κινητήρα πριν από την παράδοση. Από τον Δεκέμβριο του 2024 έως σήμερα, έχουν δοκιμαστεί περίπου δεκάδες χιλιάδες κινητήρες, με την απόδοση πρώτης διέλευσης των δοκιμασμένων κινητήρων να διατηρείται πάνω από 99,5%. Η συλλογή και η ανάλυση αυτών των δεδομένων καταδεικνύει πλήρως την αξιοπιστία της ποιότητας του κινητήρα ανελκυστήρα NIDEC και τη σημασία της ανάπτυξης αυτού του λογισμικού δοκιμών απόδοσης κινητήρα FFT.

Τέλος, από την ερμηνεία της αρχής NVH, την εισαγωγή καινοτομίας, την απόκτηση δεδομένων υψηλής ταχύτητας, την πολυδιάστατη ανάλυση παραμέτρων έως τη δοκιμή μαζικών προϊόντων πλήρους κλίμακας, αυτό το σύστημα ανάλυσης κυματομορφής FFT σπάει τους περιορισμούς των παραδοσιακών δοκιμών. Είτε για επιθεώρηση ποιότητας εργοστασίου κινητήρα, καθημερινή παρακολούθηση λειτουργίας και συντήρηση ή διάγνωση βλαβών, μπορεί να παρέχει λεπτομερή και ολοκληρωμένη υποστήριξη δοκιμών, δίνοντας νέα ώθηση στην αποτελεσματική, ασφαλή και αξιόπιστη δοκιμή απόδοσης κινητήρα στη βιομηχανία μηχανών έλξης ανελκυστήρων!