当机械臂执行零速压装作业时，突发过载烧毁电机的事件往往源于轴承微损伤的累积。传统振动监测在低速工况失效，而电流纹波深度解析可提前3周预警。

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故障电流指纹图谱

▌特征提取位置： 电机相电流（非总线电流！）采样点需在IPM模块下方（图2）

案例：安川SGM7G电机在50rpm压装时，0.8×转速频率分量突增（图3），拆解发现轴承滚道剥落

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三阶猎杀技术栈

✅ 硬件级：高分辨率采样架构

// STM32F4 ADC配置核心参数
hadc.Init.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_56CYCLES; // 确保1Msps采样率  
hadc.Init.Overrun = OVR_DATA_OVERWRITTEN;          // 防止FFT断帧  
配置差分采样电路：INA240A1（增益=50） + 10mΩ检流电阻（温漂<50ppm）  

 

🔥 算法级：转矩纹波分离术

1、动态负载补偿：

Tau_real = Tau_cmd - J*(dω/dt) - B*ω; // 剔除惯性力/摩擦力干扰

2、轴承特征提取：

对Tau_real做Hanning窗FFT，聚焦 0.3-2倍转速频率

计算谱峭度指标（Kurtosis>3.5即报警）

 

⚡ 系统级：数字孪生预警协议

 

避坑血泪清单

切忌用总线电流代替相电流分析（IGBT开关噪声掩盖特征）

禁用普通磁环电流传感器（-3dB带宽<100kHz必丢细节）

必须在电机端盖贴热电偶（轴承损伤晚期伴随>5℃温升梯度）

低成本验证方案：

用泰克MDO3024示波器的FFT功能手动抓取0.3倍频分量

人工注入故障：在轴承外圈激光刻蚀0.1mm凹坑模拟剥落

 

最后，发起一个讨论： 分享下您在低速工况下有哪些自己的监测手段呢？欢迎大家交流，一起进步。