• Posizionamento angolare: La posizione angolare di 0° è definita sul piano tra due magneti vicini, come mostrato nella figura seguente. Utilizzando il laser come ausilio visivo, il rotore è stato bloccato manualmente nella posizione di riferimento. I dati di misura laser e magnetici possono quindi essere collegati alla posizione fisica del campione del rotore.  

• Correzione del runout: La funzione di correzione del runout di MagScope viene utilizzata per correggere attivamente il runout causato dalle tolleranze della geometria del rotore e del serraggio. Le misure laser vengono eseguite in 1 o 2 posizioni assiali utilizzando l'albero o il corpo del rotore come riferimento, come mostrato nell'immagine sottostante. Dalle misure di superficie rilevate, viene estratto il runout e compensato attivamente durante i movimenti successivi. Dopo la correzione, il runout è generalmente inferiore a 1 µm e, quindi, trascurabile per la maggior parte delle applicazioni. 

•  Scorrimenti laser: Lo scanner Magcam con il sensore laser aggiuntivo consente di eseguire sweep laser, ossia di misurare la distanza della superficie del rotore mentre si percorre una linea. Sono possibili diverse configurazioni:  

  • ϕ-sweep, ruotando l'asse rotante durante la misurazione in una o più posizioni assiali,  

  • Z-sweep, spazzando lungo la direzione assiale in una o più posizioni angolari, 

  • X-sweep per il Combi Scanner di Magcam, che misura lungo l'asse X in una o più posizioni assiali. 

Inoltre, l'esecuzione di più sweep in fasi successive lungo un'altra direzione rende possibile la mappatura completa della superficie 2D. 

L'intera superficie del rotore viene misurata con la telecamera per campi magnetici 3D MiniCube , compensando al contempo il runout.
Il parametro di input del diametro del rotore è impostato su 40,4 mm. Le misure vengono effettuate con un offset radiale di 0,5 mm dalla superficie del rotore. L'immagine seguente mostra un rotore bloccato durante la misurazione.
In queste misure viene utilizzata un'alta risoluzione angolare di 0,1° per fornire una mappatura dettagliata del campo magnetico. La risoluzione assiale standard di MiniCube3D è di 0,1 mm.  

Per visualizzare il campo magnetico si possono utilizzare diversi grafici. Il grafico standard è un grafico 2D espresso in coordinate cilindriche, come mostrato nell'esempio seguente. Il grafico 2D mostra il campo magnetico (scala di colori) in funzione della posizione angolare (asse Φ) e della posizione assiale (asse Z). Questo mostra chiaramente i 4 poli Nord (rosso) e i 4 poli Sud (blu). 

• Grafico 2D della componente Br (radiale) - finestra rossa 

• Grafico 2D della componente Bt (tangenziale) - finestra nera

• Grafico 2D della componente Ba (assiale) - finestra blu

Oltre ai grafici a colori 2D standard, i grafici di superficie sono utilizzati anche per visualizzare i dati in un grafico a 3 assi. Un esempio è mostrato nella schermata seguente. 

In MagScope, l'opzione statistiche dell'immagine forniscono la caratterizzazione generale del campo magnetico misurato. Alcuni dei parametri chiave includono:

• Min/Max; gli estremi complessivi sul grafico a colori 2D

• Intervallo; il valore da picco a picco o la differenza tra min. e max.

• Valore medio; una media di tutti i punti dati, che dovrebbe essere pari a 0 in caso di perfetta simmetria nord-sud.

• Valore medio degli Abs; una media del valore assoluto di tutti i punti dati

• NS-asimmetria; caratterizza l'asimmetria tra il campo complessivo del Nord e quello del Sud

• RMS; il valore quadratico medio del grafico, che caratterizza la forza di un segnale periodico.

• Fattore di forma, cioè fattore di forma, che caratterizza la forma di un segnale periodico - indipendente dall'ampiezza

Per l'analisi dei poli, in genere si utilizza un ritaglio 1D del campo magnetico 2D sulla linea centrale del rotore. In alternativa, è possibile utilizzare anche il campo integrato o mediato sull'intero campo assiale, come illustrato più avanti nell'articolo.

In primo luogo, l'ampiezza e la posizione angolare degli estremi vengono estratti automaticamente. In secondo luogo, l'ampiezza dei poli è determinata con precisione dai delta tra gli incroci di zero rilevati automaticamente sul grafico. Da questi risultati è possibile identificare le variazioni dell'ampiezza dei poli intorno al delta di 45° previsto, spesso utilizzate nel controllo di qualità (QC).

Questa analisi contiene i seguenti elementi, come indicato nella figura seguente:

• Grafico 2D della componente Br - finestra rossa

• Grafico 1D della componente Br in corrispondenza della posizione centrale assiale del rotore - nero finestra

• Rilevamento automatico di minimo, massimo, incrocio di zero e angolo di inclinazione dei pali. blu finestra

• Statistiche dell'immagine del grafico 1D, compresi RMS e fattore di forma. finestra verde

L'ulteriore elaborazione viene eseguita per fornire risultati mediati meno suscettibili alle variazioni locali. Pertanto, la parte magnetica effettiva viene tagliata dal grafico 2D. Quindi, i dati vengono mediati sull'asse Z. Si ottiene così un grafico 1D (come l'analisi del grafico) del campo medio sulla superficie del magnete in funzione della posizione angolare sul rotore. Questo può essere identificato nelle schermate degli elementi seguenti, come indicato nella figura seguente:

• Grafico 2D della componente Br sulla superficie del magnete finestra rossa

• Grafico 1D della componente media di Br sulla superficie del magnete. nero finestra

• Rilevamento automatico dei minimi, dei massimi e degli attraversamenti dello zero. blu finestra

• Statistiche dell'immagine del diagramma 1D, compresi RMS e fattore di forma - verde finestra
  
  La stessa analisi dei poli descritta in precedenza (analisi dei poli) può essere eseguita ora sui valori medi.

La figura seguente mostra il valore assoluto dello stesso grafico 1D medio. Poi, la scala viene ingrandita solo per mostrare il picco medio di ciascun polo. Questo è mostrato nell'immagine seguente, che contiene i seguenti elementi:

• Grafico 2D della componente Br sulla superficie del magnete. rosso finestra

• Grafico 1D del valore assoluto della componente media di Br sulla superficie del magnete. nero finestra

• Parametri di scala, ingranditi in base ai valori di picco sul grafico. blu finestra

Sui grafici 1D mediati viene inoltre eseguita un'analisi di Fourier. Lo spettro di ampiezza dell'uscita FFT è mostrato nella figura seguente. Questo contiene i seguenti elementi:

• Grafico 2D della componente Br sulla superficie del magnete. rosso finestra

• Grafico 1D della componente media di Br sulla superficie del magnete. nero finestra

• Grafico 1D delle ampiezze FFT (Br) della media dei grafici 1D - blu finestra

• Parametro THD della media del grafico 1D - verde finestra

L'analisi della coppia di cogging di MagScope utilizza i dati di misura e un modello di statore di base per simulare la coppia di cogging che il rotore causerebbe. Ad esempio, il segnale di uscita dell'analisi è proporzionale alla coppia di cogging che il rotore misurato produrrebbe in uno statore semplificato e perfetto con gli stessi parametri dello statore reale. Questo modello di statore si basa sui seguenti parametri:

Ciò si riferisce a un ciclo di lavoro del 64,332 %, con un ciclo di lavoro definito come
Ciclo di lavoro =(larghezza del dente) / (larghezza della scanalatura + larghezza del dente)

La figura seguente mostra l'analisi della coppia di cogging in MagScope, costruita dai seguenti elementi:

• Grafico 1D della componente media di Br sulla superficie del magnete. rosso finestra

• Grafico 1D del segnale della coppia di cogging calcolata, proporzionale alla coppia di cogging effettiva. nero finestra

• Grafico 1D delle ampiezze FFT del segnale della coppia di cogging, con gli estremi massimi - blu finestra

• Impostazioni della coppia di ingranaggi - verde finestra