[發(fā)明專利]伺服電機的健康預警裝置及其計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010188164.3
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN102270829A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 蔡清雄;林孟璋
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;H02K11/00;G01H17/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

1.一種伺服電機的健康預警裝置，應用于一計算機數(shù)值控制工具機的震動狀況估測，其特征在于，該伺服電機的健康預警裝置包含：

一伺服電機，內置至少一震動感測單元，以感測出該伺服電機的運轉參數(shù)，并產生一震動信號；及

一伺服驅動器，連接該伺服電機，該伺服驅動器包含一微處理器；

該微處理器包含：

一時頻域轉換單元，接收該震動信號，并提供該震動信號于時間域與頻率域之間的轉換；

一解析單元，連接該時頻域轉換單元，以接收該震動信號并分解該震動信號為多個分解信號；

一惡化指數(shù)計算單元，連接該解析單元，根據(jù)所選擇的該分解信號與一評鑒曲線比較，以計算出一惡化指數(shù)；及

一健康指數(shù)計算單元，連接該惡化指數(shù)計算單元，根據(jù)該惡化指數(shù)計算出一健康指數(shù)；

藉此，利用該內置的震動感測單元，能省去額外加裝傳感器的裝設與配線，并且，根據(jù)該健康指數(shù)大小，以估測該伺服電機運轉于計算機數(shù)值控制工具機上的震動狀況，而對于非線性與非穩(wěn)態(tài)的震動特性提供較佳的解析。

2.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該伺服驅動器還包含一高速串行通信接口，其為供該震動信號傳送的通信接口。

3.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該伺服驅動器還包含一數(shù)據(jù)緩沖器，分別連接該高速串行通信接口與該微處理器，以接收并儲存該震動感測單元所產生的該震動信號。

4.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該震動感測單元裝設在該伺服電機的一編碼器內，以估測該計算機數(shù)值控制工具機的傳動系統(tǒng)震動狀況。

5.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該震動感測單元裝設在該伺服電機的一定子槽內，以估測該計算機數(shù)值控制工具機的機臺震動狀況。

6.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該數(shù)據(jù)緩沖器為一隊列緩沖器。

7.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該震動感測單元為一加速度傳感器。

8.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該評鑒曲線為以經(jīng)驗法則得到。

9.如權利要求1所述的伺服電機的健康預警裝置，其特征在于，該惡化指數(shù)該通過該惡化指數(shù)計算單元比較該些分解信號與該評鑒曲線計算得到。

10.一種伺服電機的健康預警計算方法，應用于一計算機數(shù)值控制工具機的震動狀況估測；該伺服電機的健康預警計算方法的步驟包含：

(a)通過一震動感測單元產生一震動信號；

(b)依序傳送該震動信號至一數(shù)據(jù)緩沖器；

(c)通過一時頻域轉換單元對該震動信號進行時頻域轉換；及

(d)通過一惡化指數(shù)計算單元計算一惡化指數(shù)，并利用一健康指數(shù)計算單元求得一健康指數(shù)。

11.如權利要求10所述的健康預警計算方法，其特征在于，該步驟(c)還包含：

(c1)進行經(jīng)驗模態(tài)分解，以求得多個本征模態(tài)函數(shù)分量；

(c2)選擇主要的該本征模態(tài)函數(shù)分量；

(c3)對該主要的本征模態(tài)函數(shù)分量進行希爾伯特-黃轉換，以得到多個瞬時分解信號；及

(c4)組合該瞬時分解信號，以得到一希爾伯特時頻譜。

12.如權利要求10所述的健康預警計算方法，其特征在于，該震動信號的時頻域轉換可為一希爾伯特-黃轉換。

13.如權利要求10所述的健康預警計算方法，其特征在于，該震動信號的時頻域轉換可為一快速傅立葉轉換。

14.如權利要求10所述的健康預警計算方法，其特征在于，該震動信號的時頻域轉換可為一小波轉換。