Arabic 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
يُحدد استقرار سرعة محرك التيار المستمر قيمة تطبيقه بشكل مباشر. خاصةً في حالات التصنيع الدقيق والنقل الآلي، غالبًا ما تُسبب تقلبات السرعة مشاكل في السلسلة. لحل هذه المشكلة، من الضروري الانطلاق من الخصائص الهيكلية للمحرك ومبدأ عمله، وإجراء تحليل شامل مع أنظمة التحكم الكهربائي والنقل الميكانيكي، وتحديد نقطة الارتكاز، واتخاذ إجراءات مُحددة.
أولا: الأسباب الأساسية لتقلبات السرعة
معادلة سرعة محرك التيار المستمر هي n = (U – IaRa) / (CeΦ) (حيث n هي السرعة، U هي جهد المحرك، Ia هي تيار المحرك، Ra هي مقاومة المحرك، Ce هي ثابت القوة الدافعة الكهربائية العكسية، وΦ هي تدفق الإثارة). يؤدي عدم استقرار أيٍّ من معاملات المعادلة إلى تقلبات في السرعة، والتي يمكن تقسيمها تحديدًا إلى ثلاث فئات.
1. النظام الكهربائي غير الطبيعي: المُحَرِّض المباشر لتقلبات المعاملات
يُعدّ عدم استقرار مصدر طاقة المحرك العامل الأكثر شيوعًا. على سبيل المثال، سيؤدي التموج المفرط في خرج مصدر طاقة التيار المستمر، أو ضعف تلامس السلك، أو الانخفاض المفاجئ في الجهد الناتج عن قطر السلك غير الكافي إلى تقلبات غير طبيعية في قيمة U في الصيغة. كما أن الأعطال في دائرة الإثارة بالغة الأهمية. في المحرك المثار على التوالي، يتم توصيل ملف الإثارة على التوالي مع المحرك؛ إذا كان هناك قصر جزئي في الدائرة، سينخفض Φ، مما يؤدي إلى زيادة مفاجئة في السرعة. في المحرك المثار بالتحويلة، سيؤدي ضعف تلامس مقاومة دائرة الإثارة إلى حدوث تغييرات في تيار الإثارة، مما يؤدي إلى تذبذب Φ. بالإضافة إلى ذلك، ستؤدي دوائر القصر بين الدورات في ملف المحرك أو أكسدة أجزاء المبدل إلى حدوث طفرات لحظية في Ia، وسيتغير انخفاض الجهد الناتج عن Ra وفقًا لذلك، مما يخل بتوازن السرعة.
2. مشاكل البنية الميكانيكية: العوامل المتداخلة في نقل القوة
تؤثر طريقة توصيل المحرك بالحمل بشكل مباشر على استقرار السرعة. يؤدي سوء محاذاة وصلة التوصيل (مثل عدم المحاذاة والارتخاء) إلى تقلبات دورية في عزم الحمل، مما يؤدي إلى تقلبات حادة في Ia مع تغيرات الحمل. يؤدي تآكل المحمل أو ضعف تزييته إلى زيادة مقاومة الاحتكاك الميكانيكي؛ ويؤدي التغيير العشوائي في هذه المقاومة إلى اختلال توازن "عزم الدوران الكهرومغناطيسي = عزم دوران الحمل + عزم دوران الاحتكاك" ويسبب تقلبات في السرعة. إذا كان المحرك نفسه يعاني من عدم توازن الدوار، فإن قوة الطرد المركزي المتولدة أثناء الدوران عالي السرعة ستسبب اهتزازًا ميكانيكيًا، مما يزيد من تفاقم تقلبات عزم الدوران.
3. عوامل التحكم والبيئة: تنظيم النظام والتدخل الخارجي
يُعد عدم تطابق معلمات نظام التحكم في السرعة سببًا مهمًا. على سبيل المثال، يؤدي معامل التناسب الكبير جدًا لوحدة تحكم PID بسهولة إلى تجاوز الحد، كما أن طول زمن التكامل المفرط يفشل في كبح أخطاء الحالة المستقرة في الوقت المناسب، مما يتسبب في تذبذب السرعة حول القيمة المستهدفة. لا يمكن تجاهل التداخل البيئي الخارجي أيضًا: فالإشعاع الكهرومغناطيسي القوي سيتداخل مع إشارات التحكم، وستؤثر تغيرات درجة الحرارة على قيم مقاومة Ra ولف الإثارة. فعندما ترتفع درجة الحرارة، تزداد Ra؛ وإذا بقيت U ثابتة، سينخفض Ia وعزم الدوران الكهرومغناطيسي، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض السرعة.
II. الحلول المنهجية
1. تحسين النظام الكهربائي لتحقيق استقرار المعلمات الأساسية
أولاً، افحص نظام التغذية: استبدل مصدر التغذية المستمر بآخر عالي الجودة (معامل التموج ≤ 1%)، أو وصّل مكثفًا على التوازي عند طرف خرج الطاقة للترشيح. في حال وجود أي مشاكل في الأسلاك، تأكد من أن مساحة المقطع العرضي للسلك تلبي متطلبات التيار (كثافة التيار ≤ 6 أمبير/مم²)، وأعد إحكام ربط كتل الأطراف، واستخدم نقاط تلامس مطلية بالفضة عند الحاجة لتقليل مقاومة التلامس. ثانيًا، افحص اللفات: افحص عزل ملفي المحرك والإثارة باستخدام مقياس ميغا أوم. في حال وجود ماس كهربائي، أعد لف اللفات وتأكد من دقة اللف (خطأ بين اللفات ≤ 0.5%). بالنسبة لأجزاء المبدل المؤكسدة، قم بتلميعها بورق صنفرة ناعم وضع شحمًا موصلًا؛ وفي الوقت نفسه، افحص مساحة التلامس بين الفرشاة وأجزاء المبدل للتأكد من أنها لا تقل عن 85%.
2. إصلاح الهيكل الميكانيكي للقضاء على تداخل ناقل الحركة
في حال وجود مشاكل في التوصيل، يُرجى إعادة معايرة الوصلة لضمان أن يكون الانحراف الشعاعي ≤ 0.05 مم وانحراف الواجهة النهائية ≤ 0.03 مم. في حال كان تذبذب الحمل كبيرًا، يُمكن استخدام وصلة مرنة لامتصاص الصدمات. في حال وجود أعطال في المحامل، يجب استبدال محامل عالية الدقة من نفس الطراز (مثل الفئة P5) في الوقت المناسب، وإضافة شحم مقاوم لدرجات الحرارة العالية بانتظام (يُضاف كل 500 ساعة تشغيل). في حال عدم توازن الدوار، يُرجى إجراء اختبار توازن ديناميكي والتحكم في عدم التوازن في حدود 5 جم/سم³ بإضافة أوزان توازن على طرفي الدوار.
3. تحسين استراتيجيات التحكم لعزل التدخل الخارجي
أعد ضبط معلمات مُعرِّف التفاضل والتكامل التفاضلي (PID) وحدد المعلمات المثلى من خلال اختبارات الاستجابة التدريجية: يضمن معامل التناسب تلبية سرعة الاستجابة للمتطلبات، ويُزيل زمن التكامل الأخطاء الساكنة، ويُقلل زمن المشتق من تجاوز الحد الأقصى. في حالة التداخل الكهرومغناطيسي، يُمكن لف طبقة حماية معدنية حول دائرة التحكم، ويجب تأريض طبقة الحماية عند نقطة واحدة. لمعالجة تأثير درجة الحرارة، ثبّت مستشعر درجة حرارة على المحرك، وحقق تعويضًا حراريًا لجهد المحرك من خلال نظام التحكم - فعندما ترتفع درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية، يزداد جهد المحرك تلقائيًا بنسبة 1% إلى 2%. بالإضافة إلى ذلك، يُنصح بإجراء صيانة دورية للمحرك، وإزالة الغبار السطحي، وفحص نظام التبريد للتأكد من أن المحرك يعمل ضمن نطاق درجة حرارة يتراوح بين 40 و60 درجة مئوية.
من خلال الإجراءات المنهجية المذكورة أعلاه في الجوانب الكهربائية والميكانيكية والتحكمية، يُمكن حل مشكلة تذبذب سرعة محركات التيار المستمر بفعالية. يُمكن التحكم في معدل تذبذب السرعة ضمن ±1%، مما يُلبي متطلبات التشغيل الدقيق ويُطيل عمر المحرك بأكثر من 30%.
