اختراق اختناقات اختبار الصناعة باستخدام نظام تحليل الشكل الموجي FFT الذي تم تطويره بشكل مستقل

في مجال اختبار أداء آلة الجر، تشمل الطرق التقليدية بشكل أساسي اختبار الاهتزاز واختبار الضوضاء وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن التقاط أشكال موجات الجهد بدقة وتحليل البيانات التشغيلية هو جوهر الحكم على حالة المحرك. بعد التحسين الشامل، قام فريق NIDEC Elevator Motor بشكل مستقل بتطوير نظام تحليل الشكل الموجي FFT استنادًا إلى مبدأ القوة الدافعة الكهربائية الخلفية لآلات الجر - دون الحاجة إلى أجهزة استشعار خارجية معقدة، يمكنه توليد موجات جيبية فقط من خلال تحويل الإشارة، مما يوفر حلاً أكثر كفاءة ودقة لاختبار آلات الجر.

خوارزميات متعددة لتعزيز خط الدفاع للكشف عن الأخطاء

تعد خوارزمية تحويل فورييه السريع (FFT)، جوهر أدوات تحليل NVH، أداة كلاسيكية لاكتشاف الأخطاء. يمكنه تحويل إشارات المجال الزمني للقوة الدافعة الكهربائية المستحثة التي تم جمعها أثناء تشغيل المحرك بدقة إلى إشارات مجال التردد. في التشغيل الفعلي للمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم، سوف تنعكس الأخطاء مثل المحاذاة غير الصحيحة، واللصق العكسي، ولصق الأوفست للمغناطيس الدائم في تغييرات طفيفة في القوة الدافعة الكهربائية المستحثة، والتي ستولد إشارات غير طبيعية عند ترددات محددة. بفضل قدرتها القوية على تحليل الإشارات، تستطيع خوارزمية FFT التقاط هذه التغييرات الدقيقة بدقة وتوفير أدلة مهمة لتشخيص الأخطاء.

النوى المزدوجة لحل اختبار محرك المصاعد NIDEC

جوهر الأجهزة: بطاقة الحصول على البيانات ذات معدل أخذ العينات العالي

لتجنب "تشويه" الإشارة، نختار بطاقات الحصول على البيانات ذات معدل أخذ العينات العالي والدقة العالية كأساس للأجهزة. يمكنه في الوقت الحقيقي التقاط تغييرات الجهد الصغيرة للقوة الدافعة الكهربائية الخلفية أثناء تشغيل المحرك، وتحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية دقيقة، وتوفير "بيانات أولية عالية الجودة" للتحليل اللاحق.

للتأكد من أن بطاقة الحصول على البيانات المحددة تلبي المتطلبات، قام فريق الشرق الأوسط باختبارها. ويبين التحليل أن بطاقة الحصول على البيانات المحددة تتمتع باستقرار ممتاز، مع GRR يبلغ حوالي 0.072% بين أجهزة القياس الثلاثة A وB وC.

جوهر البرنامج: نظام تحليل FFT الموجي الذي تم تطويره بشكل مستقل

تكمن الميزة الأساسية لهذا النظام في تحويل "البيانات المهنية" إلى نتائج اختبار "مرئية وقابلة للتحليل وقابلة للاستخدام". تغطي وظائفها الأساسية الثلاث التحليل الكامل الأبعاد من المجال الزمني إلى مجال التردد:

• مخطط المجال الزمني للجهد المستحث: يعرض الوقت الحقيقي منحنى التغيير لإشارات الجهد مع مرور الوقت، ويظهر بشكل بديهي تقلبات الجهد وعقد ذروة الحدوث، مما يجعل تغيرات الإشارة اللحظية واضحة في لمحة.

• تحليل شكل Lissajous: يقوم بإنشاء أرقام Lissajous من خلال العلاقة الطورية للإشارات المختلفة، ويحكم بسرعة على الاستقرار التشغيلي لآلة الجر، ويحدد انحرافات الطور غير الطبيعية في لمحة.

• تحليل متعمق للطيف: يحول إشارات المجال الزمني إلى بيانات مجال التردد، ويظهر بوضوح نسبة كل مكون تردد، ويحدد بسهولة المشاكل المحتملة مثل التداخل التوافقي.

وبعيدًا عن "عرض البيانات"، يركز النظام أكثر على "تحقيق النتائج". تعمل ثلاثة مؤشرات اختبار رئيسية على حماية أداء ماكينة الجر:

1. معدل توزيع الذروة: يحسب توزيع قمم الجهد، ويحكم على ما إذا كانت القمم ضمن نطاق معقول، ويتجنب فقدان المحرك الناجم عن القمم غير الطبيعية؛

2. درجة عدم الصدفة لشكل الموجة: يقارن الفرق بين شكل الموجة الفعلي والموجة الجيبية القياسية، ويقيس تشويه شكل الموجة، ويوفر أساسًا دقيقًا لتشغيل المحرك؛

3. تحليل شكل الموجة THD: يحسب التشوه التوافقي الإجمالي، ويعكس بشكل بديهي تأثير التوافقيات على أشكال موجات الجهد، ويساعد على تحسين جودة منتج آلات الجر.

عرض الإنجاز

من خلال نظام تحليل الشكل الموجي FFT المطور بشكل مستقل، تم إجراء اختبار متعدد الأبعاد لأداء المحرك NVH، مما يقلل بشكل كبير من مشكلات جودة المنتج ويضمن جودة المحرك قبل التسليم. منذ ديسمبر 2024 حتى الوقت الحاضر، تم اختبار ما يقرب من عشرات الآلاف من المحركات، مع الحفاظ على إنتاجية المرور الأول للمحركات المختبرة أعلى من 99.5%. يُظهر جمع هذه البيانات وتحليلها بشكل كامل موثوقية جودة محرك المصعد NIDEC وأهمية تطوير برنامج اختبار أداء المحرك FFT هذا.

أخيرًا، بدءًا من تفسير مبدأ NVH، وإدخال الابتكار، والحصول على البيانات عالية السرعة، وتحليل المعلمات متعدد الأبعاد إلى اختبار المنتج الشامل على نطاق واسع، يكسر نظام تحليل الشكل الموجي FFT قيود الاختبار التقليدي. سواء كان ذلك لفحص جودة مصنع المحركات، أو مراقبة التشغيل والصيانة اليومية، أو تشخيص الأخطاء، فإنه يمكن أن يوفر دعمًا تفصيليًا وشاملًا للاختبار، مما يضخ زخمًا جديدًا في الاختبار الفعال والآمن والموثوق لأداء المحرك في صناعة آلات جر المصاعد!