电机的声振质量控制
发布日期:2020-03-06 11:41:18

让电机运行时更静音、更平稳

Arcelik是一家生产家用设备和娱乐电子产品的土耳其公司,其销售网络遍布全球100多个国家。为更好地发展全球业务,Arcelik组建了强大的研发团队。Arcelik生产的电动马达在出厂前都需要进行声学和振动方面的测试,测试结果需满足规定的公差要求,以此来控制产品的质量、耐用性和功能。Polytec公司提供的高精度、高效率的激光测振仪很好地满足了测试需求,同时证明了非接触式测量技术能够为工业在线质量监测提供完美的解决方案。

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1 使用激光对电机进行声振测试

能够满足大批量电机质量在线监测且无需频繁维护

Polytec公司生产的IVS型号激光测振仪专为工业生产环境打造,其使用激光(图1)作为测试媒介,无外部控制设备,需通过内部的串行接口进行设备设置,这样避免了在工作或维护期间意外更改设置。

这种光学测试技术的优点主要包括:

  • 系统安装方便快捷,无需专用夹具固定,可以避免与被测物直接接触;

  • 测试光斑极小,可以到达难以接近的被测物体表面;

  • 与加速度传感器不同,激光测振仪不会为被测物体带来任何附加质量的影响,测试结果能够真实地反映被测物体的振动特性。

  •  激光测振仪能够按照测试需求快速地调整工作距离,充分满足不同对象或模型的测试需求

测试程序可量身定制

测试电机的方法主要有两种:电机预热过程中的测试和/或恒定转速下的测试(图2)。这意味着测试台必须能灵活地控制电机转速,包括采集和监控被测电机的实际转速。测量过程中,各个测点的结构声振特性被记录下来后,再通过软件进行分析处理。

根据测试台的不同,设置一个控制电压来确定RPM,例如使用没有反馈的信号发生器,或直接设置好电机转速。第一种情况下,必须使用编码器或与转速成比例的模拟电压信号来获取电机的真实转速。

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图2 两种不同测试方法下的时间-速度曲线

使用Polytec测试软件QuickCheck来控制和评估测试过程。其集成的信号发生器,梯形增量、最大电压和恒定电压的持续时间均可调。测量时间可根据测量周期的总持续时间进行调整。或者,根据生产周期指定测量时间,并相应地调整电机转速。

结合电机转速的设定,来测量振动信号。测量数据可根据电机转速规格或实际测量转速分为若干部分。一个部分包含从500到2500 RPM,或者,如图2所示,从8000到15000 RPM。软件根据速度信号来搜索相关时域数据,对在此范围内获得的振动信号进行分析。这个时域信号随着每个电机的不同而变化,显示其自有的动态特性。

高效评估

QuickCheck里含有试验台可用的数据评估模块,并针对这类测试做了相应的简化,以提升用户体验(图3)。QuickCheck只分析相关时间段中各个测试通道对应的测试数据,然后调用分程序得出该数据的频谱图。根据这些数据可以计算出各种特性,并可以与特定的阈值(例如,频带能量或100~300 Hz频率范围内的峰值)进行比较。该软件可计算RPM范围内冉鹕吵怯槔种行耐封数量的特征,并且可以定义冉鹕吵怯槔种行耐封数量的RPM档位。这些档位甚至可以相互重叠。


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图3 QuickCheck软件进行数据评估的截图

在恒速测量时,可以选择指定的时域数据进行分析。可以使用上述选项设置和计算特征。对于离线分析,可以将测量到的时域信号保存下来,后期再做分析。以这种方式计算的所有特性都显示QuickCheck测试软件的一个表中。为了确认被测电机通过测试可以进入下一个生产制造环节,所有测量值必须在指定的范围内。测量值可以很容易地保存在标有测量时间的数据库中。QuickCheck还可以通过条码或数据矩阵码读取每个电机的序列号,并保存相应的测量值。通过这种十分实用的功能,你将可以在任何时间查询到每个产品的生产信息和测试结果。


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