Supere os gargalos dos testes da indústria com o sistema de análise de forma de onda FFT desenvolvido de forma independente

No campo dos testes de desempenho de máquinas de tração, os métodos convencionais incluem principalmente testes de vibração, testes de ruído, etc. No entanto, capturar com precisão as formas de onda de tensão e analisar os dados operacionais é o núcleo do julgamento do status do motor. Após extenso refinamento, a equipe de motores de elevador NIDEC desenvolveu de forma independente um sistema de análise de forma de onda FFT baseado no princípio da força eletromotriz traseira de máquinas de tração - sem a necessidade de sensores externos complexos, ele pode gerar ondas senoidais apenas por meio da conversão de sinal, fornecendo uma solução mais eficiente e precisa para testes de máquinas de tração.

Vários algoritmos para fortalecer a linha de defesa de detecção de falhas

O algoritmo Fast Fourier Transform (FFT), o núcleo das ferramentas de análise NVH, é uma ferramenta clássica para detecção de falhas. Ele pode converter com precisão os sinais no domínio do tempo da força eletromotriz induzida coletados durante a operação do motor em sinais no domínio da frequência. Na operação real de motores síncronos de ímã permanente, falhas como desalinhamento, colagem reversa e colagem deslocada de ímãs permanentes serão refletidas em mudanças sutis na força eletromotriz induzida, que gerarão sinais anormais em frequências específicas. Com sua poderosa capacidade de análise de sinal, o algoritmo FFT pode capturar com precisão essas mudanças sutis e fornecer pistas importantes para o diagnóstico de falhas.

Núcleos duplos da solução de teste de motor de elevador NIDEC

Núcleo de hardware: placa de aquisição de dados de alta taxa de amostragem

Para evitar a "distorção" do sinal, selecionamos placas de aquisição de dados de alta taxa de amostragem e alta resolução como base de hardware. Ele pode capturar em tempo real pequenas mudanças de tensão da força eletromotriz traseira durante a operação do motor, converter sinais analógicos em sinais digitais precisos e fornecer "dados brutos de alta qualidade" para análise subsequente.

Para garantir que o cartão de aquisição de dados selecionado atenda aos requisitos, a equipe ME o testou. A análise mostra que a placa de aquisição de dados selecionada possui excelente estabilidade, com GRR de aproximadamente 0,072% entre os três medidores A, B e C.

Núcleo do software: Sistema de análise de forma de onda FFT desenvolvido de forma independente

A principal vantagem deste sistema reside na conversão de “dados profissionais” em resultados de testes “visíveis, analisáveis ​​e utilizáveis”. Suas três funções principais cobrem a análise dimensional completa do domínio do tempo ao domínio da frequência:

• Gráfico de domínio de tempo de tensão induzida: exibe em tempo real a curva de mudança dos sinais de tensão ao longo do tempo, mostrando intuitivamente as flutuações de tensão e os nós de ocorrência de pico, tornando as mudanças instantâneas de sinal claras num piscar de olhos;

• Análise de Figuras de Lissajous: Gera figuras de Lissajous através da relação de fase de diferentes sinais, avalia rapidamente a estabilidade operacional da máquina de tração e identifica rapidamente desvios de fase anormais;

• Análise aprofundada de espectro: Converte sinais no domínio do tempo em dados no domínio da frequência, mostra claramente a proporção de cada componente de frequência e localiza facilmente problemas potenciais, como interferência harmônica.

Além de “visualizar dados”, o sistema foca mais em “entregar resultados”. Três indicadores de teste principais protegem o desempenho da máquina de tração:

1. Taxa de distribuição de pico: conta a distribuição dos picos de tensão, avalia se os picos estão dentro de uma faixa razoável e evita a perda do motor causada por picos anormais;

2. Grau de não coincidência da forma de onda: Compara a diferença entre a forma de onda real e a onda senoidal padrão, quantifica a distorção da forma de onda e fornece uma base precisa para o comissionamento do motor;

3. Análise THD da forma de onda: Calcula a distorção harmônica total, reflete intuitivamente o impacto dos harmônicos nas formas de onda de tensão e ajuda a otimizar a qualidade do produto das máquinas de tração.

Exibição de conquistas

Através do sistema de análise de forma de onda FFT desenvolvido de forma independente, foram realizados testes multidimensionais do desempenho do motor NVH, reduzindo significativamente os problemas de qualidade do produto e garantindo a qualidade do motor antes da entrega. De dezembro de 2024 até o presente, aproximadamente dezenas de milhares de motores foram testados, com o rendimento na primeira passagem dos motores testados mantido acima de 99,5%. A coleta e análise desses dados demonstram totalmente a confiabilidade da qualidade do motor do elevador NIDEC e a importância do desenvolvimento deste software de teste de desempenho do motor FFT.

Finalmente, desde a interpretação do princípio NVH, introdução de inovação, aquisição de dados em alta velocidade, análise de parâmetros multidimensionais até testes de produtos em massa em grande escala, este sistema de análise de formas de onda FFT quebra as limitações dos testes tradicionais. Seja para inspeção de qualidade de fábrica de motores, monitoramento diário de operação e manutenção ou diagnóstico de falhas, ele pode fornecer suporte de teste detalhado e abrangente, injetando um novo impulso nos testes eficientes, seguros e confiáveis ​​de desempenho de motores na indústria de máquinas de tração de elevadores!