Een onderzoeksteam van de Universiteit van Saarland (D) onder leiding van Professor Matthias Nienhaus maakt van compacte elektromotoren sensoren. Door alleen gebruik te maken van de motordata, die tijdens normaal gebruik beschikbaar zijn, berekenen de onderzoekers datgene, wat sensoren zouden meten. De elektromotor wordt dus smart.
Sensoren zijn overal om ons heen, bijvoorbeeld in onze auto, ons huis, maar ook veelal in machines en complete fabrieken. Deze vaak kleine sensoren kunnen ook stuk gaan. Professor Matthias Nienhaus, wiens specialisme elektromotoren en miniatuuraandrijvingen zijn vanaf enkele tienden van watts tot enkele honderden watts, werkt momenteel aan een nieuw type, zelf-monitorende, elektromotor zonder sensoren. “Eigenlijk ontwikkelen we een nieuwe sensor, de elektromotor zelf,” legt Nienhaus uit. “Het voordeel van deze nieuwe benadering is dat de engineers hun data simpel kunnen verzamelen aan de hand van een draaiende motor. Er zijn geen extra sensoren nodig, waardoor een elektromotor in een installatie veel goedkoper wordt. Wij kijken momenteel naar de meest handige manieren om die data uit de motor te krijgen en hierbij het proces te monitoren en eventueel bij te sturen. We werken hierbij samen met project partners om het ontwerp en de constructie van miniatuurmotoren zo te maken, dat uit de motoren de grootste hoeveelheid aan informatie te halen valt.”
De engineers analyseren de gigantische hoeveelheid aan motordata en proberen signaalpatronen te identificeren die gebruikt kunnen worden om de status van de motor weer te geven of juist te kijken naar afwijkende signalen als de motor niet functioneert zoals hij zou moeten functioneren. Zo worden het elektromagnetisch veld en de verspreiding hiervan in de motor gemonitord. Ook slijtagepatronen moeten uit de signalen gehaald kunnen worden. Het team ontwikkelt wiskundige modellen die de verschillende statussen, foutmeldingen en stadia van slijtage weergeven. De resultaten worden ingevoerd in een microcontroller, het brein van het aandrijfsysteem waarin alle data worden verwerkt. Als een signaal verandert, herkent de controller de bijbehorende fout en reageert hierop. Dit soort slimme elektromotoren kunnen ook via een netwerk aan elkaar gekoppeld worden als een geïntegreerd proces. Nienhaus en zijn team presenteren de smart motor in hal 2 tijdens de Hannover Messe 2016.
