Vượt qua các nút thắt thử nghiệm trong ngành với Hệ thống phân tích dạng sóng FFT được phát triển độc lập

Trong lĩnh vực kiểm tra hiệu suất máy kéo, các phương pháp thông thường chủ yếu bao gồm kiểm tra độ rung, kiểm tra tiếng ồn, v.v. Tuy nhiên, việc nắm bắt chính xác dạng sóng điện áp và phân tích dữ liệu vận hành là cốt lõi của việc đánh giá trạng thái động cơ. Sau khi cải tiến rộng rãi, Nhóm Động cơ Thang máy NIDEC đã phát triển độc lập hệ thống phân tích dạng sóng FFT dựa trên nguyên lý lực điện động ngược của máy kéo — không cần các cảm biến bên ngoài phức tạp, hệ thống chỉ có thể tạo ra sóng hình sin thông qua chuyển đổi tín hiệu, cung cấp giải pháp hiệu quả và chính xác hơn cho thử nghiệm máy kéo.

Nhiều thuật toán để tăng cường tuyến phòng thủ phát hiện lỗi

Thuật toán Biến đổi Fourier nhanh (FFT), cốt lõi của các công cụ phân tích NVH, là một công cụ cổ điển để phát hiện lỗi. Nó có thể chuyển đổi chính xác các tín hiệu miền thời gian của lực điện động cảm ứng được thu thập trong quá trình vận hành động cơ thành tín hiệu miền tần số. Trong hoạt động thực tế của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, các lỗi như lệch trục, dán ngược và dán lệch của nam châm vĩnh cửu sẽ được phản ánh qua những thay đổi tinh vi trong lực điện động cảm ứng, sẽ tạo ra các tín hiệu bất thường ở các tần số cụ thể. Với khả năng phân tích tín hiệu mạnh mẽ, thuật toán FFT có thể nắm bắt chính xác những thay đổi tinh tế này và cung cấp manh mối quan trọng để chẩn đoán lỗi.

Lõi kép của giải pháp kiểm tra động cơ thang máy NIDEC

Lõi phần cứng: Thẻ thu thập dữ liệu tốc độ lấy mẫu cao

Để tránh "méo" tín hiệu, chúng tôi chọn thẻ thu thập dữ liệu có tốc độ lấy mẫu cao và độ phân giải cao làm nền tảng phần cứng. Nó có thể ghi lại những thay đổi nhỏ về điện áp của lực điện động ngược trong thời gian thực trong quá trình vận hành động cơ, chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số chính xác và cung cấp "dữ liệu thô chất lượng cao" cho phân tích tiếp theo.

Để đảm bảo thẻ thu thập dữ liệu đã chọn đáp ứng yêu cầu, nhóm ME đã thử nghiệm nó. Phân tích cho thấy thẻ thu thập dữ liệu được chọn có độ ổn định tuyệt vời, với GRR xấp xỉ 0,072% trong số ba thước đo A, B và C.

Lõi phần mềm: Hệ thống phân tích dạng sóng FFT được phát triển độc lập

Ưu điểm cốt lõi của hệ thống này nằm ở việc chuyển đổi "dữ liệu chuyên nghiệp" thành kết quả kiểm tra "có thể nhìn thấy, phân tích và sử dụng được". Ba chức năng cốt lõi của nó bao gồm phân tích toàn chiều từ miền thời gian đến miền tần số:

• Biểu đồ miền thời gian điện áp cảm ứng: Hiển thị thời gian thực đường cong thay đổi của tín hiệu điện áp theo thời gian, hiển thị trực quan các dao động điện áp và các nút xuất hiện đỉnh, giúp xem nhanh các thay đổi tín hiệu tức thời;

• Phân tích hình Lissajous: Tạo ra số liệu Lissajous thông qua mối quan hệ pha của các tín hiệu khác nhau, nhanh chóng đánh giá độ ổn định vận hành của máy kéo và xác định nhanh các độ lệch pha bất thường;

• Phân tích phổ chuyên sâu: Chuyển đổi tín hiệu miền thời gian thành dữ liệu miền tần số, hiển thị rõ ràng tỷ lệ của từng thành phần tần số và dễ dàng xác định các vấn đề tiềm ẩn như nhiễu sóng hài.

Ngoài việc "xem dữ liệu", hệ thống còn tập trung nhiều hơn vào việc "cung cấp kết quả". Ba chỉ số kiểm tra chính bảo vệ hiệu suất của máy kéo:

1. Tốc độ phân phối đỉnh: Đếm sự phân bố của các đỉnh điện áp, đánh giá xem các đỉnh có nằm trong phạm vi hợp lý hay không và tránh tổn thất động cơ do các đỉnh bất thường gây ra;

2. Mức độ không trùng hợp của dạng sóng: So sánh sự khác biệt giữa dạng sóng thực tế và sóng hình sin tiêu chuẩn, định lượng độ méo dạng sóng và cung cấp cơ sở chính xác cho việc vận hành động cơ;

3. Phân tích THD dạng sóng: Tính toán tổng độ méo sóng hài, phản ánh trực quan tác động của sóng hài lên dạng sóng điện áp và giúp tối ưu hóa chất lượng sản phẩm của máy kéo.

Hiển thị thành tích

Thông qua hệ thống phân tích dạng sóng FFT được phát triển độc lập, việc kiểm tra đa chiều về hiệu suất NVH của động cơ đã được thực hiện, giúp giảm đáng kể các vấn đề về chất lượng sản phẩm và đảm bảo chất lượng động cơ trước khi giao hàng. Từ tháng 12 năm 2024 đến nay, khoảng hàng chục nghìn động cơ đã được thử nghiệm, với hiệu suất vượt qua lần đầu của động cơ được thử nghiệm duy trì trên 99,5%. Việc thu thập và phân tích những dữ liệu này chứng minh đầy đủ độ tin cậy của chất lượng động cơ thang máy NIDEC và tầm quan trọng của việc phát triển phần mềm kiểm tra hiệu suất FFT động cơ này.

Cuối cùng, từ giải thích nguyên lý NVH, giới thiệu đổi mới, thu thập dữ liệu tốc độ cao, phân tích tham số đa chiều đến thử nghiệm sản phẩm đại trà trên quy mô toàn diện, hệ thống phân tích dạng sóng FFT này phá vỡ các hạn chế của thử nghiệm truyền thống. Cho dù để kiểm tra chất lượng nhà máy sản xuất động cơ, giám sát vận hành và bảo trì hàng ngày hay chẩn đoán lỗi, nó đều có thể cung cấp hỗ trợ kiểm tra chi tiết và toàn diện, tạo động lực mới cho hoạt động kiểm tra hiệu suất động cơ trong ngành máy kéo thang máy một cách hiệu quả, an toàn và đáng tin cậy!