Durchbrechen Sie Testengpässe in der Branche mit einem unabhängig entwickelten FFT-Wellenformanalysesystem

Im Bereich der Leistungsprüfung von Traktionsmaschinen umfassen herkömmliche Methoden hauptsächlich Vibrationsprüfungen, Geräuschprüfungen usw. Die genaue Erfassung von Spannungswellenformen und die Analyse von Betriebsdaten sind jedoch der Kern der Beurteilung des Motorstatus. Nach umfassender Verfeinerung hat das NIDEC Elevator Motor Team unabhängig ein FFT-Wellenformanalysesystem entwickelt, das auf dem Prinzip der gegenelektromotorischen Kraft von Traktionsmaschinen basiert. Ohne die Notwendigkeit komplexer externer Sensoren kann es Sinuswellen nur durch Signalumwandlung erzeugen und bietet so eine effizientere und genauere Lösung für die Prüfung von Traktionsmaschinen.

Mehrere Algorithmen zur Stärkung der Verteidigungslinie zur Fehlererkennung

Der Fast Fourier Transform (FFT)-Algorithmus, das Herzstück der NVH-Analysetools, ist ein klassisches Werkzeug zur Fehlererkennung. Es kann die während des Motorbetriebs erfassten Zeitbereichssignale der induzierten elektromotorischen Kraft präzise in Frequenzbereichssignale umwandeln. Im tatsächlichen Betrieb von Permanentmagnet-Synchronmotoren spiegeln sich Fehler wie Fehlausrichtung, umgekehrtes Einfügen und versetztes Einfügen von Permanentmagneten in geringfügigen Änderungen der induzierten elektromotorischen Kraft wider, die bei bestimmten Frequenzen abnormale Signale erzeugen. Mit seiner leistungsstarken Signalanalysefähigkeit kann der FFT-Algorithmus diese subtilen Änderungen genau erfassen und wichtige Hinweise für die Fehlerdiagnose liefern.

Zwei Kerne der NIDEC-Lösung zum Testen von Aufzugsmotoren

Hardware-Kern: Datenerfassungskarte mit hoher Abtastrate

Um Signalverzerrungen zu vermeiden, wählen wir als Hardware-Grundlage Datenerfassungskarten mit hoher Abtastrate und hoher Auflösung. Es kann winzige Spannungsänderungen der gegenelektromotorischen Kraft während des Motorbetriebs in Echtzeit erfassen, analoge Signale in präzise digitale Signale umwandeln und „hochwertige Rohdaten“ für die anschließende Analyse bereitstellen.

Um sicherzustellen, dass die ausgewählte Datenerfassungskarte den Anforderungen entspricht, hat das ME-Team sie getestet. Die Analyse zeigt, dass die ausgewählte Datenerfassungskarte eine hervorragende Stabilität mit einem GRR von etwa 0,072 % bei den drei Messgeräten A, B und C aufweist.

Softwarekern: Unabhängig entwickeltes FFT-Wellenformanalysesystem

Der Kernvorteil dieses Systems liegt in der Umwandlung „professioneller Daten“ in „sichtbare, analysierbare und verwertbare“ Testergebnisse. Seine drei Kernfunktionen umfassen die volldimensionale Analyse vom Zeitbereich bis zum Frequenzbereich:

• Zeitbereichsdiagramm der induzierten Spannung: Zeigt in Echtzeit die Änderungskurve von Spannungssignalen über die Zeit an, zeigt intuitiv Spannungsschwankungen und Spitzenknoten an und macht sofortige Signaländerungen auf einen Blick klar;

• Lissajous-Figurenanalyse: Erzeugt Lissajous-Figuren anhand der Phasenbeziehung verschiedener Signale, beurteilt schnell die Betriebsstabilität der Traktionsmaschine und identifiziert abnormale Phasenabweichungen auf einen Blick;

• Detaillierte Spektrumanalyse: Wandelt Zeitbereichssignale in Frequenzbereichsdaten um, zeigt deutlich den Anteil jeder Frequenzkomponente an und lokalisiert leicht potenzielle Probleme wie harmonische Störungen.

Über das „Anzeigen von Daten“ hinaus konzentriert sich das System mehr auf das „Liefern von Ergebnissen“. Drei wichtige Testindikatoren sichern die Leistung der Traktionsmaschine:

1. Spitzenverteilungsrate: Zählt die Verteilung von Spannungsspitzen, beurteilt, ob Spitzen innerhalb eines angemessenen Bereichs liegen, und vermeidet Motorverluste aufgrund abnormaler Spitzen;

2. Grad der Nichtübereinstimmung der Wellenform: Vergleicht den Unterschied zwischen der tatsächlichen Wellenform und der Standard-Sinuswelle, quantifiziert die Wellenformverzerrung und liefert eine präzise Grundlage für die Inbetriebnahme des Motors.

3. Wellenform-THD-Analyse: Berechnet die gesamte harmonische Verzerrung, spiegelt intuitiv den Einfluss von Oberwellen auf Spannungswellenformen wider und trägt zur Optimierung der Produktqualität von Traktionsmaschinen bei.

Leistungsanzeige

Durch das unabhängig entwickelte FFT-Wellenformanalysesystem wurden mehrdimensionale Tests der NVH-Leistung des Motors durchgeführt, wodurch Produktqualitätsprobleme erheblich reduziert und die Motorqualität vor der Auslieferung sichergestellt wurden. Von Dezember 2024 bis heute wurden etwa Zehntausende Motoren getestet, wobei die Erstdurchgangsausbeute der getesteten Motoren über 99,5 % gehalten wurde. Die Erfassung und Analyse dieser Daten beweist in vollem Umfang die Zuverlässigkeit der Aufzugsmotorqualität von NIDEC und die Bedeutung der Entwicklung dieser Motor-FFT-Leistungstestsoftware.

Schließlich durchbricht dieses FFT-Wellenformanalysesystem von der Interpretation des NVH-Prinzips über die Einführung von Innovationen, die Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung und die mehrdimensionale Parameteranalyse bis hin zum umfassenden Testen von Massenprodukten die Einschränkungen herkömmlicher Tests. Ob für die Qualitätsprüfung im Motorenwerk, die tägliche Betriebs- und Wartungsüberwachung oder die Fehlerdiagnose: Es bietet detaillierte und umfassende Testunterstützung und verleiht der effizienten, sicheren und zuverlässigen Prüfung der Motorleistung in der Aufzugsantriebsmaschinenindustrie neue Impulse!