Éliminez les goulots d'étranglement des tests de l'industrie grâce au système d'analyse de forme d'onde FFT développé de manière indépendante

Dans le domaine des tests de performances des machines de traction, les méthodes conventionnelles incluent principalement les tests de vibrations, les tests de bruit, etc. Cependant, la capture précise des formes d'onde de tension et l'analyse des données opérationnelles sont au cœur de l'évaluation de l'état du moteur. Après des améliorations approfondies, l'équipe NIDEC Elevator Motor a développé indépendamment un système d'analyse de forme d'onde FFT basé sur le principe de force contre-électromotrice des machines de traction : sans avoir recours à des capteurs externes complexes, il peut générer des ondes sinusoïdales uniquement par conversion de signal, offrant ainsi une solution plus efficace et plus précise pour les tests des machines de traction.

Plusieurs algorithmes pour renforcer la ligne de défense de détection des pannes

L'algorithme de transformée de Fourier rapide (FFT), au cœur des outils d'analyse NVH, est un outil classique de détection de défauts. Il peut convertir avec précision les signaux dans le domaine temporel de la force électromotrice induite collectés pendant le fonctionnement du moteur en signaux dans le domaine fréquentiel. Dans le fonctionnement réel des moteurs synchrones à aimants permanents, des défauts tels qu'un désalignement, un collage inversé et un collage décalé des aimants permanents se traduiront par des changements subtils dans la force électromotrice induite, qui généreront des signaux anormaux à des fréquences spécifiques. Grâce à sa puissante capacité d'analyse du signal, l'algorithme FFT peut capturer avec précision ces changements subtils et fournir des indices importants pour le diagnostic des pannes.

Double cœur de la solution de test de moteur d'ascenseur NIDEC

Noyau matériel : carte d'acquisition de données à taux d'échantillonnage élevé

Pour éviter la « distorsion » du signal, nous sélectionnons comme base matérielle des cartes d'acquisition de données à taux d'échantillonnage élevé et haute résolution. Il peut capturer en temps réel de minuscules changements de tension de la force contre-électromotrice pendant le fonctionnement du moteur, convertir des signaux analogiques en signaux numériques précis et fournir des « données brutes de haute qualité » pour une analyse ultérieure.

Pour s'assurer que la carte d'acquisition de données sélectionnée répond aux exigences, l'équipe ME l'a testée. L'analyse montre que la carte d'acquisition de données sélectionnée présente une excellente stabilité, avec un GRR d'environ 0,072 % parmi les trois mesureurs A, B et C.

Noyau logiciel : système d'analyse de forme d'onde FFT développé indépendamment

Le principal avantage de ce système réside dans la conversion de « données professionnelles » en résultats de tests « visibles, analysables et utilisables ». Ses trois fonctions principales couvrent l'analyse dimensionnelle du domaine temporel au domaine fréquentiel :

• Graphique du domaine temporel de la tension induite : affiche en temps réel la courbe de changement des signaux de tension au fil du temps, montrant intuitivement les fluctuations de tension et les nœuds d'occurrence de pic, rendant les changements de signal instantanés clairs en un coup d'œil ;

• Analyse des figures de Lissajous : génère des figures de Lissajous grâce à la relation de phase de différents signaux, juge rapidement la stabilité opérationnelle de la machine de traction et identifie d'un seul coup d'œil les écarts de phase anormaux ;

• Analyse spectrale approfondie : convertit les signaux du domaine temporel en données du domaine fréquentiel, montre clairement la proportion de chaque composante de fréquence et localise facilement les problèmes potentiels tels que les interférences harmoniques.

Au-delà de la « visualisation des données », le système se concentre davantage sur la « fourniture de résultats ». Trois indicateurs de test clés garantissent les performances des machines de traction :

1. Taux de distribution de pointe : compte la répartition des pics de tension, juge si les pics se situent dans une plage raisonnable et évite la perte de moteur causée par des pics anormaux ;

2. Degré de non-coïncidence de la forme d'onde : compare la différence entre la forme d'onde réelle et l'onde sinusoïdale standard, quantifie la distorsion de la forme d'onde et fournit une base précise pour la mise en service du moteur ;

3. Analyse THD de la forme d'onde : calcule la distorsion harmonique totale, reflète intuitivement l'impact des harmoniques sur les formes d'onde de tension et aide à optimiser la qualité des produits des machines de traction.

Affichage des réalisations

Grâce au système d'analyse de forme d'onde FFT développé indépendamment, des tests multidimensionnels des performances NVH du moteur ont été effectués, réduisant considérablement les problèmes de qualité des produits et garantissant la qualité du moteur avant la livraison. De décembre 2024 à aujourd'hui, environ des dizaines de milliers de moteurs ont été testés, le rendement au premier passage des moteurs testés étant maintenu au-dessus de 99,5 %. La collecte et l'analyse de ces données démontrent pleinement la fiabilité de la qualité des moteurs d'ascenseur NIDEC et l'importance du développement de ce logiciel de test de performances FFT du moteur.

Enfin, depuis l'interprétation des principes NVH, l'introduction de l'innovation, l'acquisition de données à grande vitesse, l'analyse des paramètres multidimensionnels jusqu'aux tests de produits de masse à grande échelle, ce système d'analyse de forme d'onde FFT brise les limites des tests traditionnels. Qu'il s'agisse de l'inspection de la qualité des moteurs en usine, de la surveillance quotidienne du fonctionnement et de la maintenance ou du diagnostic des pannes, il peut fournir un support de test détaillé et complet, injectant un nouvel élan dans les tests efficaces, sûrs et fiables des performances des moteurs dans l'industrie des machines de traction d'ascenseur !