德國薩爾蘭大學(xué)(Saarland University)的工程師正著手開發(fā)一種不需要外加傳感器的智能馬達(dá)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)收集數(shù)據(jù)，并且計(jì)算參數(shù)——在其他的系統(tǒng)中，這部份的任務(wù)通常必須由增加更多的傳感器進(jìn)行測量。ygaesmc

由薩爾蘭大學(xué)教授Matthias Nienhaus帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)藉由將馬達(dá)本身打造成傳感器的方法，創(chuàng)造出一款智能馬達(dá)系統(tǒng)，不僅能分辨系統(tǒng)是否仍穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，還能與其他馬達(dá)通訊與互動(dòng)，并能有效地加以控制。ygaesmc

研究人員們除了讓驅(qū)動(dòng)器學(xué)會(huì)如何利用資料，目前還與該計(jì)劃伙伴共同研究與測試多種不同的步驟方法。終極目標(biāo)在于使制造過程更具成本效益也更靈活，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)控機(jī)械與設(shè)備是否出現(xiàn)故障或磨損的跡象。ygaesmc

由薩爾蘭大學(xué)教授Matthias Nienhaus指導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)正致力于開發(fā)一種新的自動(dòng)監(jiān)控馬達(dá)，完全不需使用傳感器ygaesmc

“我們目前正開發(fā)一種重要的新型傳感器：即馬達(dá)本身，”Nienhaus說?！斑@種新方法的優(yōu)點(diǎn)是工程師只需收集從馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)而來的資料。因?yàn)椴恍枰惭b任何額外的傳感器，使得我們所采用的途徑十分具有成本效益。目前我們正著眼于更講究的方式——不僅能從馬達(dá)擷取數(shù)據(jù)，還能用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行馬達(dá)控制以及監(jiān)測與管理程序。我們也正致力于與計(jì)劃伙伴合作，共同改善微型馬達(dá)的設(shè)計(jì)與建構(gòu)，使其得以產(chǎn)生最大量的運(yùn)轉(zhuǎn)信息?！?span style="display:none">ygaesmc

就像醫(yī)生使用血液檢測數(shù)據(jù)即可作出如何改善患者健康的結(jié)論，Nienhaus與其研究團(tuán)隊(duì)使用馬達(dá)數(shù)據(jù)來確定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的健康狀況?！拔覀儥z查所測量的數(shù)據(jù)與馬達(dá)特定狀態(tài)的關(guān)系，以及當(dāng)馬達(dá)未如預(yù)期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)特定的測試量如何變化，”Nienhaus說。ygaesmc

對(duì)于研究團(tuán)隊(duì)來說，從馬達(dá)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)收集的數(shù)據(jù)極具價(jià)值；所擁有的馬達(dá)數(shù)據(jù)越多，就能更有效率地控制馬達(dá)。工程師分析大量的馬達(dá)數(shù)據(jù)，目的在于找出一些信號(hào)模式，可用于推斷馬達(dá)當(dāng)前狀況的信息，或標(biāo)示出由于磨損或故障所導(dǎo)致的變化。研究團(tuán)隊(duì)正開發(fā)數(shù)學(xué)模型，以仿真各種馬達(dá)狀態(tài)、故障情況以及磨損程度。ygaesmc

研究結(jié)果會(huì)被饋送至該系統(tǒng)的大腦——即微控制器(MCU)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。如果出現(xiàn)某種信號(hào)變化，該MCU就能實(shí)時(shí)找到潛在的故障或錯(cuò)誤，并相應(yīng)地加以反應(yīng)。這款「有感知能力」的馬達(dá)可透過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)連接在一起，形成一套整合的復(fù)合式系統(tǒng)，從而為維修、質(zhì)量保證和生產(chǎn)領(lǐng)域開啟更多機(jī)會(huì)。此外，開發(fā)人員還可以發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計(jì)出一款當(dāng)其中一個(gè)馬達(dá)故障，其他馬達(dá)隨時(shí)自動(dòng)接管控制的系統(tǒng)。ygaesmc

為了收集從馬達(dá)而來的資料，Nienhaus與其研究團(tuán)隊(duì)仔細(xì)地監(jiān)測馬達(dá)附近磁場強(qiáng)度的精確分布。當(dāng)電流流過位于自旋永磁外環(huán)內(nèi)的線圈時(shí)，即產(chǎn)生電磁場。研究人員記錄磁場如何隨馬達(dá)旋轉(zhuǎn)而變化。接著，這些數(shù)據(jù)可被用于運(yùn)算該轉(zhuǎn)子的位置，并推論出馬達(dá)的狀態(tài)，讓馬達(dá)能夠更有效地被控制，更可靠地偵測出錯(cuò)誤狀態(tài)。ygaesmc

Nienhaus 目前正測試各種不同的方法，以確定最適于從馬達(dá)擷取數(shù)據(jù)的方式。該研究結(jié)果是“模塊化感測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)流程控制與智能狀態(tài)分析”(MoSeS-Pro)計(jì)劃的一部份，合作伙伴包括Bosch、Festo、Sensitec、Pollmeier、CANWAY與Lenord, Bauer & Co.等公司。該研究團(tuán)隊(duì)正致力于確認(rèn)在哪些馬達(dá)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可產(chǎn)生最佳的數(shù)據(jù)，以及哪一種馬達(dá)最適合這種類型的應(yīng)用。ygaesmc

MoSe-Pro計(jì)劃是由德國聯(lián)邦科技教育部(Federal Ministry of Education and Research；BMBF)贊助。ygaesmc