研发人员创造智慧马达 无需外加传感器
- 2016/4/21 14:01:04 13321
- 来源：Eet-Taiwan
【仪表网 仪表研发】德国萨尔兰大学（Saarland University）的工程师正着手开发一种不需要外加传感器的智慧马达系统。该系统可在马达运转的同时收集资料，并且计算参数——在其他的系统中，这部份的任务通常必须由增加更多的传感器进行测量。
由萨尔兰大学教授Matthias Nienhaus带领的研究团队藉由将马达本身打造成传感器的方法，创造出一款智慧马达系统，不仅能分辨系统是否仍稳定运转，还能与其他马达通讯与互动，并能有效地加以控制。
研究人员们除了让驱动器学会如何利用资料，目前还与该计划夥伴共同研究与测试多种不同的步骤方法。目标在于使制造过程更具成本效益也更灵活，从而实现连续监控机械与设备是否出现故障或磨损的迹象。
研究人员开发无需传感器的智能马达
由萨尔兰大学教授Matthias Nienhaus指导的研究团队正致力于开发一种新的自动监控马达，完全不需使用传感器。
“我们目前正开发一种重要的新型传感器：即马达本身，”Nienhaus说。“这种新方法的优点是工程师只需收集从马达正常运转而来的资料。因为不需要安装任何额外的传感器，使得我们所采用的途径十分具有成本效益。目前我们正着眼于更讲究的方式——不仅能从马达撷取资料，还能用这些资料进行马达控制以及监测与管理程序。我们也正致力于与计划夥伴合作，共同改善微型马达的设计与建构，使其得以产生大量的运转资讯。”
就像医生使用血液检测资料即可作出如何改善患者健康的结论，Nienhaus与其研究团队使用马达资料来确定驱动系统的健康状况。“我们检查所测量的资料与马达特定状态的关系，以及当马达未如预期运转时特定的测试量如何变化，”Nienhaus说。
对于研究团队来说，从马达正常运转时收集的资料价值；所拥有的马达资料越多，就能更有效率地控制马达。工程师分析大量的马达资料，目的在于找出一些讯号模式，可用于推断马达当前状况的资讯，或标示出由于磨损或故障所导致的变化。研究团队正开发数学模型，以模拟各种马达状态、故障情况以及磨损程度。
研究结果会被馈送至该系统的大脑——即微控制器（MCU），进行资料的处理。如果出现某种讯号变化，该MCU就能即时找到潜在的故障或错误，并相应地加以反应。这款“有感知能力”的马达可透过网路作业系统连接在一起，形成一套整合的复合式系统，从而为维修、品质保证和生产领域开启更多机会。此外，开发人员还可以发挥创意，设计出一款当其中一个马达故障，其他马达随时自动接管控制的系统。
为了收集从马达而来的资料，Nienhaus与其研究团队仔细地监测马达附近磁场强度的分布。当电流流过位于自旋永磁外环内的线圈时，即产生电磁场。研究人员记录磁场如何随马达旋转而变化。接着，这些资料可被用于运算该转子的位置，并推论出马达的状态，让马达能够更有效地被控制，更可靠地侦测出错误状态。
Nienhaus目前正测试各种不同的方法，以确定适于从马达撷取资料的方式。该研究结果是“模组化感测系统实现即时流程控制与智慧状态分析”（MoSeS-Pro）计划的一部份，合作夥伴包括Bosch、Festo、Sensitec、Pollmeier、CANWAY与Lenord，Bauer&Co.等公司。该研究团队正致力于确认在哪些马达转速范围内可产生佳的资料，以及哪一种马达适合这种类型的应用。MoSe-Pro计划是由德国联邦科技教育部（Federal Ministry of Educationand Research；BMBF）赞助。
（原标题：研究人员开发无需传感器的智能马达）
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