독립적으로 개발된 FFT 파형 분석 시스템으로 업계 테스트 병목 현상 극복

권상기 성능시험 분야에서는 기존의 방법으로는 주로 진동시험, 소음시험 등이 있습니다. 그러나 모터 상태를 판단하려면 전압 파형을 정확하게 포착하고 작동 데이터를 분석하는 것이 핵심입니다. NIDEC 엘리베이터 모터 팀은 광범위한 개선을 거쳐 견인 기계의 역기전력 원리를 기반으로 하는 FFT 파형 분석 시스템을 독립적으로 개발했습니다. 복잡한 외부 센서가 필요 없이 신호 변환을 통해서만 사인파를 생성할 수 있어 견인 기계 테스트를 위한 보다 효율적이고 정확한 솔루션을 제공합니다.

결함 감지 방어선을 강화하는 다중 알고리즘

NVH 분석 도구의 핵심인 FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘은 결함 감지를 위한 고전적인 도구입니다. 모터 작동 중에 수집된 유도 기전력의 시간 영역 신호를 주파수 영역 신호로 정확하게 변환할 수 있습니다. 영구자석 동기 모터의 실제 작동에서 영구자석의 정렬 불량, 역붙임, 오프셋 붙여넣기와 같은 결함은 유도 기전력의 미묘한 변화에 반영되어 특정 주파수에서 비정상적인 신호를 생성합니다. FFT 알고리즘은 강력한 신호 분석 기능을 통해 이러한 미묘한 변화를 예리하게 포착하고 결함 진단을 위한 중요한 단서를 제공할 수 있습니다.

NIDEC 엘리베이터 모터 테스트 솔루션의 듀얼 코어

하드웨어 코어: 높은 샘플링 속도의 데이터 수집 카드

신호 "왜곡"을 방지하기 위해 우리는 하드웨어 기반으로 높은 샘플링 속도와 고해상도 데이터 수집 카드를 선택했습니다. 모터 작동 중 역기전력의 작은 전압 변화를 실시간으로 포착하고, 아날로그 신호를 정밀한 디지털 신호로 변환하고, 후속 분석을 위해 "고품질 원시 데이터"를 제공할 수 있습니다.

선택한 데이터 수집 카드가 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 ME 팀은 이를 테스트했습니다. 분석 결과, 선택된 데이터 수집 카드는 세 가지 측정기 A, B, C 중 GRR이 약 0.072%로 우수한 안정성을 갖는 것으로 나타났습니다.

소프트웨어 코어: 독자적으로 개발된 FFT 파형 분석 시스템

이 시스템의 핵심 장점은 "전문 데이터"를 "가시적이고 분석 가능하며 사용 가능한" 테스트 결과로 변환하는 것입니다. 세 가지 핵심 기능은 시간 영역에서 주파수 영역까지 전체 차원 분석을 포괄합니다.

• 유도 전압 시간 영역 차트: 시간에 따른 전압 신호의 변화 곡선을 실시간으로 표시하고, 전압 변동 및 피크 발생 노드를 직관적으로 표시하여 순간적인 신호 변화를 한 눈에 명확하게 만듭니다.

• 리사주 수치 분석: 서로 다른 신호의 위상 관계를 통해 리사주 수치를 생성하고 권상기의 작동 안정성을 신속하게 판단하며 비정상적인 위상 편차를 한눈에 식별합니다.

• 심층 스펙트럼 분석: 시간 영역 신호를 주파수 영역 데이터로 변환하고 각 주파수 구성 요소의 비율을 명확하게 표시하며 고조파 간섭과 같은 잠재적인 문제를 쉽게 찾습니다.

'데이터 보기'를 넘어 '결과 전달'에 더 초점을 맞춘 시스템입니다. 세 가지 주요 테스트 지표는 권상기 성능을 보호합니다.

1. 피크 분포율: 전압 피크의 분포를 계산하고, 피크가 합리적인 범위 내에 있는지 판단하고, 비정상적인 피크로 인한 모터 손실을 방지합니다.

2. 파형 비일치 정도: 실제 파형과 표준 사인파 간의 차이를 비교하고 파형 왜곡을 정량화하며 모터 시운전을 위한 정확한 기초를 제공합니다.

3. 파형 THD 분석: 총 고조파 왜곡을 계산하고 고조파가 전압 파형에 미치는 영향을 직관적으로 반영하며 권상기의 제품 품질을 최적화하는 데 도움을 줍니다.

업적 표시

자체 개발한 FFT 파형 분석 시스템을 통해 모터 NVH 성능에 대한 다차원 테스트를 수행하여 제품 품질 문제를 크게 줄이고 배송 전 모터 품질을 보장합니다. 2024년 12월부터 현재까지 약 수만 개의 모터가 테스트되었으며, 테스트된 모터의 1차 통과 수율은 99.5% 이상으로 유지되었습니다. 이러한 데이터의 수집 및 분석은 NIDEC 엘리베이터 모터 품질의 신뢰성과 이 모터 FFT 성능 테스트 소프트웨어 개발의 중요성을 완전히 보여줍니다.

마지막으로 NVH 원리 해석, 혁신 도입, 고속 데이터 수집, 다차원 매개변수 분석에서 전체 규모 제품 테스트에 이르기까지 이 FFT 파형 분석 시스템은 기존 테스트의 한계를 뛰어넘습니다. 모터 공장 품질 검사, 일일 운영 및 유지 관리 모니터링, 결함 진단 등 세부적이고 포괄적인 테스트 지원을 제공하여 엘리베이터 권상기 산업에서 모터 성능에 대한 효율적이고 안전하며 신뢰할 수 있는 테스트에 새로운 추진력을 불어넣을 수 있습니다!