Hebrew 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hindi 
יציבות המהירות של מנוע DC קובעת ישירות את ערך היישום שלו. במיוחד בתרחישים כמו ייצור מדויק ושינוע אוטומטי, תנודות במהירות גורמות לעיתים קרובות לבעיות בשרשרת. כדי לפתור בעיה זו, יש צורך להתחיל ממאפייני המבנה של המנוע ועקרון העבודה שלו, לבצע ניתוח מקיף בשילוב עם מערכות הבקרה החשמליות וההילוכים המכניות, לזהות את עיקר העניינים ולנקוט באמצעים ממוקדים.
א. גורמים עיקריים לתנודות מהירות
נוסחת המהירות של מנוע DC היא n = (U – IaRa) / (CeΦ) (כאשר n הוא המהירות, U הוא מתח הארמטורה, Ia הוא זרם הארמטורה, Ra היא התנגדות הארמטורה, Ce הוא קבוע ה-EMF האחורי, ו-Φ הוא שטף העירור). חוסר יציבות של כל פרמטר בנוסחה תגרום לתנודות מהירות, אותן ניתן לחלק באופן ספציפי לשלוש קטגוריות.
1. מערכת חשמלית לא תקינה: גורם ישיר לתנודות פרמטרים
ספק כוח לא יציב של הארמטורה הוא הגורם הנפוץ ביותר. לדוגמה, אדוות מוגזמות ביציאה של ספק כוח DC, מגע גרוע עם חוט, או ירידת מתח פתאומית הנגרמת מקוטר חוט לא מספיק, כולם יובילו לתנודות חריגות בערך U בנוסחה. תקלות במעגל העירור הן גם קריטיות. במנוע עירור בטור, סליל העירור מחובר בטור עם הארמטורה; אם יש קצר חלקי בסליל, Φ יקטן, וכתוצאה מכך עלייה פתאומית במהירות. במנוע עירור באמצעות שאנט, מגע גרוע של התנגדות מעגל העירור יגרום לשינויים בזרם העירור, מה שיוביל לתנודות Φ. בנוסף, קצרים בין-סיבוביים בסליל הארמטורה או חמצון של מקטעי הקומוטטור יגרמו למוטציות מיידיות ב-Ia, וירידת המתח הנוצרת דרך Ra תשתנה בהתאם, ותשבש את איזון המהירות.
2. סוגיות מבנה מכני: גורמים מפריעים להעברת כוח
שיטת החיבור בין המנוע לעומס משפיעה ישירות על יציבות המהירות. חוסר יישור בהתקנת המצמד (כגון חוסר יישור ורפיון) יגרום לתנודות תקופתיות במומנט העומס, מה שיוביל לתנודות חמורות ב-Ia עם שינויים בעומס. שחיקת מיסבים או שימון לקוי יגדילו את התנגדות החיכוך המכני; שינוי אקראי בהתנגדות זו ישבור את האיזון של "מומנט אלקטרומגנטי = מומנט עומס + מומנט חיכוך" ויגרום לתנודות במהירות. אם למנוע עצמו יש בעיית חוסר איזון ברוטור, הכוח הצנטריפוגלי שנוצר במהלך סיבוב במהירות גבוהה יגרום לרעידות מכניות, מה שיחריף עוד יותר את תנודות המומנט.
3. בקרה וגורמי סביבה: ויסות מערכת והפרעות חיצוניות
פרמטרים לא תואמים של מערכת בקרת המהירות הם סיבה חשובה. לדוגמה, מקדם פרופורציונלי גדול מדי של בקר PID מוביל בקלות לחריגה, וזמן אינטגרלי ארוך מדי אינו מצליח לדכא שגיאות במצב יציב בזמן, מה שגורם למהירות להתנדנד סביב ערך היעד. גם לא ניתן להתעלם מהפרעות סביבתיות חיצוניות: קרינה אלקטרומגנטית חזקה תפריע לאותות הבקרה, ושינויי טמפרטורה ישפיעו על ערכי ההתנגדות של Ra ועל סליל העירור. כאשר הטמפרטורה עולה, Ra עולה; אם U נשאר ללא שינוי, Ia והמומנט האלקטרומגנטי יפחתו, מה שיוביל בסופו של דבר לירידה במהירות.
II. פתרונות שיטתיים
1. אופטימיזציה של מערכת החשמל לייצוב פרמטרי הליבה
ראשית, בדקו את מערכת אספקת החשמל: החליפו את ספק הכוח DC באספקת חשמל איכותית (גורם אדוות ≤ 1%), או חברו קבל במקביל ביציאת החשמל לצורך סינון. במקרה של בעיות בחוטים, יש לוודא ששטח החתך של החוט עומד בדרישות הזרם (צפיפות זרם ≤ 6A/mm²), הדקו מחדש את בלוקי ההדקים, והשתמשו במגעים מצופים כסף במידת הצורך כדי להפחית את התנגדות המגע. שנית, בדקו את הסלילים: זהו את הבידוד של סלילי הארמטורה והעירור בעזרת מגה-אומטר. אם יש קצר חשמלי, גלגלו אחורה את הסלילים וודאו את דיוק הסלילים (שגיאת בין-סיבובים ≤ 0.5%). עבור מקטעי קומוטטור מחומצנים, ליטשו אותם בנייר זכוכית דק ומרחו גריז מוליך; במקביל, בדקו את שטח המגע בין המברשת למקטעי הקומוטטור כדי לוודא שהוא לא פחות מ-85%.
2. תקן את המבנה המכני כדי למנוע הפרעות בהולכת התקשורת
במקרה של בעיות חיבור, יש לכייל מחדש את המצמד כדי לוודא שהריצה הרדיאלית היא ≤ 0.05 מ"מ וריצה של פני הקצה היא ≤ 0.03 מ"מ. אם תנודות העומס גדולות, ניתן להשתמש במצמד גמיש לבלימת זעזועים. במקרה של תקלות במיסב, יש להחליף מיסבים מדויקים מאותו דגם (כגון דרגה P5) בזמן, ויש להוסיף גריז עמיד לטמפרטורות גבוהות באופן קבוע (עם תוספת כל 500 שעות פעולה). אם הרוטור אינו מאוזן, יש לבצע בדיקת איזון דינמית ולשלוט בחוסר האיזון בטווח של 5 גרם לסמ"ר על ידי הוספת משקולות איזון בשני קצוות הרוטור.
3. שיפור אסטרטגיות בקרה לבידוד הפרעות חיצוניות
כוונן מחדש את פרמטרי ה-PID וקבע את הפרמטרים האופטימליים באמצעות בדיקות תגובת מדרגות: המקדם הפרופורציונלי מבטיח שמהירות התגובה עומדת בדרישות, הזמן האינטגרלי מבטל שגיאות סטטיות, והזמן הנגזר מדכא חריגה יתר. עבור הפרעות אלקטרומגנטיות, ניתן לעטוף שכבת מגן מתכתית סביב מעגל הבקרה, ושכבת המגן צריכה להיות מוארקת בנקודה אחת. כדי לטפל בהשפעת הטמפרטורה, התקן חיישן טמפרטורה על המנוע ובצע פיצוי טמפרטורה של מתח הארמטורה דרך מערכת הבקרה - כאשר הטמפרטורה עולה ב-10 מעלות צלזיוס, מתח הארמטורה עולה אוטומטית ב-1%~2%. בנוסף, בצע תחזוקה שוטפת של המנוע, הסרת אבק פני השטח ובדיקת מערכת הקירור כדי להבטיח שהמנוע פועל בטווח טמפרטורות של 40 מעלות צלזיוס~60 מעלות צלזיוס.
באמצעות האמצעים השיטתיים הנ"ל בהיבטים חשמליים, מכניים ובקרה, ניתן לפתור ביעילות את בעיית תנודות המהירות של מנועי DC. ניתן לשלוט בקצב תנודות המהירות בטווח של ±1%, דבר העונה על דרישות הפעולה המדויקת ומאריך את חיי המנוע ביותר מ-30%.
