Doorbreek knelpunten bij het testen van de industrie met het onafhankelijk ontwikkelde FFT-golfvormanalysesysteem

Op het gebied van prestatietests van tractiemachines omvatten conventionele methoden voornamelijk trillingstests, geluidstests, enz. Het nauwkeurig vastleggen van spanningsgolfvormen en het analyseren van operationele gegevens vormen echter de kern van het beoordelen van de motorstatus. Na uitgebreide verfijning heeft het NIDEC Elevator Motor Team onafhankelijk een FFT-golfvormanalysesysteem ontwikkeld, gebaseerd op het elektromotorische krachtprincipe van tractiemachines. Zonder de noodzaak van complexe externe sensoren kan het alleen sinusgolven genereren door middel van signaalconversie, wat een efficiëntere en nauwkeurigere oplossing biedt voor het testen van tractiemachines.

Meerdere algoritmen om de verdedigingslinie voor foutdetectie te versterken

Het Fast Fourier Transform (FFT)-algoritme, de kern van NVH-analysetools, is een klassiek hulpmiddel voor foutdetectie. Het kan de tijddomeinsignalen van geïnduceerde elektromotorische kracht die tijdens de werking van de motor worden verzameld, nauwkeurig omzetten in frequentiedomeinsignalen. Bij de feitelijke werking van synchrone motoren met permanente magneten zullen fouten zoals verkeerde uitlijning, omgekeerd plakken en offsetplakken van permanente magneten worden weerspiegeld in subtiele veranderingen in de geïnduceerde elektromotorische kracht, die abnormale signalen bij specifieke frequenties zullen genereren. Met zijn krachtige signaalanalysemogelijkheden kan het FFT-algoritme deze subtiele veranderingen scherp vastleggen en belangrijke aanwijzingen bieden voor foutdiagnose.

Dubbele kernen van NIDEC-testoplossing voor liftmotoren

Hardwarekern: kaart voor gegevensverzameling met hoge bemonsteringssnelheid

Om signaalvervorming te voorkomen, selecteren we data-acquisitiekaarten met een hoge bemonsteringssnelheid en hoge resolutie als hardwarebasis. Het kan in realtime kleine spanningsveranderingen van de elektromotorische kracht tijdens de werking van de motor vastleggen, analoge signalen omzetten in nauwkeurige digitale signalen en 'ruwe gegevens van hoge kwaliteit' leveren voor daaropvolgende analyse.

Om er zeker van te zijn dat de geselecteerde data-acquisitiekaart aan de eisen voldoet, heeft het ME-team deze getest. Uit de analyse blijkt dat de geselecteerde data-acquisitiekaart uitstekende stabiliteit heeft, met een GRR van ongeveer 0,072% voor drie meters A, B en C.

Softwarekern: onafhankelijk ontwikkeld FFT-golfvormanalysesysteem

Het belangrijkste voordeel van dit systeem ligt in het omzetten van "professionele gegevens" in "zichtbare, analyseerbare en bruikbare" testresultaten. De drie kernfuncties omvatten volledige dimensionale analyse van tijdsdomein tot frequentiedomein:

• Tijdsdomeindiagram van geïnduceerde spanning: Geeft in real-time de veranderingscurve van spanningssignalen in de loop van de tijd weer, waarbij op intuïtieve wijze spanningsschommelingen en piekoptredende knooppunten worden weergegeven, waardoor ogenblikkelijke signaalveranderingen in één oogopslag duidelijk worden;

• Lissajous-figuuranalyse: genereert Lissajous-cijfers via de faserelatie van verschillende signalen, beoordeelt snel de operationele stabiliteit van de tractiemachine en identificeert abnormale faseafwijkingen in één oogopslag;

• Diepgaande spectrumanalyse: zet tijddomeinsignalen om in frequentiedomeingegevens, toont duidelijk het aandeel van elke frequentiecomponent en lokaliseert gemakkelijk potentiële problemen zoals harmonische interferentie.

Naast het ‘bekijken van gegevens’ richt het systeem zich meer op het ‘leveren van resultaten’. Drie belangrijke testindicatoren garanderen de prestaties van tractiemachines:

1. Piekverdelingssnelheid: telt de verdeling van spanningspieken, beoordeelt of pieken binnen een redelijk bereik liggen en vermijdt motorverlies veroorzaakt door abnormale pieken;

2. Golfvorm-niet-coïncidentiegraad: Vergelijkt het verschil tussen de werkelijke golfvorm en de standaard sinusgolf, kwantificeert de golfvormvervorming en biedt een nauwkeurige basis voor de inbedrijfstelling van de motor;

3. Golfvorm-THD-analyse: Berekent de totale harmonische vervorming, weerspiegelt intuïtief de impact van harmonischen op spanningsgolfvormen en helpt de productkwaliteit van tractiemachines te optimaliseren.

Prestatieweergave

Via het onafhankelijk ontwikkelde FFT-golfvormanalysesysteem zijn multidimensionale tests van de NVH-prestaties van de motor uitgevoerd, waardoor problemen met de productkwaliteit aanzienlijk zijn verminderd en de motorkwaliteit vóór levering is gegarandeerd. Van december 2024 tot heden zijn ongeveer tienduizenden motoren getest, waarbij het first-pass-rendement van de geteste motoren boven de 99,5% bleef. De verzameling en analyse van deze gegevens demonstreert volledig de betrouwbaarheid van de kwaliteit van de NIDEC-liftmotor en het belang van de ontwikkeling van deze FFT-prestatietestsoftware voor motoren.

Ten slotte doorbreekt dit FFT-golfvormanalysesysteem, van de interpretatie van het NVH-principe, de introductie van innovatie, snelle data-acquisitie, multidimensionale parameteranalyse tot het testen van massaproducten op volledige schaal, de beperkingen van traditioneel testen. Of het nu gaat om de kwaliteitscontrole van een motorfabriek, de dagelijkse werking en onderhoudsmonitoring, of om foutdiagnose, het kan gedetailleerde en uitgebreide testondersteuning bieden, waardoor een nieuwe impuls wordt gegeven aan het efficiënt, veilig en betrouwbaar testen van motorprestaties in de lifttractiemachine-industrie!