परिचालन के दौरान डीसी मोटरों में असामान्य गति में उतार-चढ़ाव के सामान्य कारण क्या हैं, तथा लक्षित समस्या निवारण और समाधान कैसे किया जाए?

डीसी मोटरों का व्यापक रूप से औद्योगिक उपकरणों, घरेलू उपकरणों और अन्य परिदृश्यों में उपयोग किया जाता है। उपकरणों के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए स्थिर गति अत्यंत महत्वपूर्ण है। यदि गति में बार-बार ±5% से अधिक उतार-चढ़ाव होता है, तो इससे कन्वेयर बेल्ट की असमान फीडिंग और परिशुद्ध मशीनिंग की कम सटीकता जैसी समस्याएँ उत्पन्न होंगी। एक बार एक छोटे मशीनरी कारखाने के डीसी-चालित खराद उपकरण में गति में उतार-चढ़ाव के कारण पुर्जों की प्रसंस्करण योग्यता दर 98% से घटकर 85% हो गई थी। इसलिए, उत्पादन दक्षता और उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए गति में उतार-चढ़ाव की समस्याओं का शीघ्र निवारण और समाधान आवश्यक है।

I. सामान्य कारणों का वर्गीकरण

डीसी मोटरों में असामान्य गति में उतार-चढ़ाव के मुख्य कारणों को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: बिजली आपूर्ति के मुद्दे, मोटर स्व-दोष, और नियंत्रण सर्किट असामान्यताएंबिजली आपूर्ति के संदर्भ में, अस्थिर इनपुट वोल्टेज (जैसे ग्रामीण बिजली ग्रिड वोल्टेज में अचानक वृद्धि और गिरावट, या औद्योगिक उपकरणों की साझा लाइनों के कारण वोल्टेज में उतार-चढ़ाव) या अपर्याप्त वर्तमान आपूर्ति सीधे मोटर आर्मेचर वाइंडिंग के विद्युत चुम्बकीय टॉर्क को प्रभावित करेगी, जिससे गति में उतार-चढ़ाव होगा। मोटर स्व-दोषों में, ब्रश और कम्यूटेटर के बीच खराब संपर्क (जैसे ब्रश पहनना, कम्यूटेटर सतह ऑक्सीकरण), और आर्मेचर वाइंडिंग का आंशिक शॉर्ट सर्किट या ओपन सर्किट मोटर के आंतरिक चुंबकीय क्षेत्र संतुलन को बाधित करेगा, जिसके परिणामस्वरूप अनियमित गति होगी। नियंत्रण सर्किट में असामान्यताओं में गलत गवर्नर पैरामीटर सेटिंग्स (जैसे पीआईडी नियंत्रक का अनुचित आनुपातिक गुणांक) और फीडबैक सेंसर (जैसे हॉल सेंसर) से संकेतों की हानि या देरी शामिल है

II. लक्षित समस्या निवारण विधियाँ

बिजली आपूर्ति समस्या निवारण

मोटर के इनपुट टर्मिनल पर वोल्टेज और करंट की निरंतर निगरानी के लिए मल्टीमीटर का उपयोग करें और संचालन के दौरान मानों में होने वाले परिवर्तनों को रिकॉर्ड करें। यदि वोल्टेज में उतार-चढ़ाव की सीमा ±10% से अधिक हो (उदाहरण के लिए, 24V रेटेड मोटर का वोल्टेज 21V और 27V के बीच बार-बार उतार-चढ़ाव करता है), या करंट अक्सर रेटेड मान के 80% से कम हो, तो इसे बिजली आपूर्ति की समस्या माना जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक खाद्य प्रसंस्करण कारखाने में, परीक्षण के दौरान डीसी कन्वेयर बेल्ट मोटर में 19V और 25V के बीच वोल्टेज में उतार-चढ़ाव पाया गया, और इसका कारण कार्यशाला में उच्च-शक्ति वाले उपकरणों के चालू होने के कारण अस्थिर बिजली आपूर्ति को बताया गया।

मोटर स्व-दोष समस्या निवारण

बिजली बंद करने के बाद, मोटर एंड कवर हटाएँ, ब्रश के घिसाव की जाँच करें (यदि ब्रश की लंबाई 5 मिमी से कम है, तो उसे बदल दें), और देखें कि कम्यूटेटर की सतह पर ऑक्साइड की परत, खरोंच या कार्बन जमा तो नहीं है (जिन्हें हल्के से पॉलिश करके महीन सैंडपेपर से साफ़ किया जा सकता है)। आर्मेचर वाइंडिंग के इन्सुलेशन प्रतिरोध को मेगाहोमीटर से मापें; यदि प्रतिरोध मान 0.5MΩ से कम है, तो वाइंडिंग में शॉर्ट सर्किट हो सकता है। एक रखरखाव मामले में, कम्यूटेटर पर कार्बन जमा होने के कारण एक डीसी फैन मोटर की गति में उतार-चढ़ाव आया, और सफाई के बाद खराबी गायब हो गई।

नियंत्रण सर्किट समस्या निवारण

गवर्नर पैरामीटर सेटिंग्स की जाँच करें और उपकरण मैनुअल से तुलना करके पुष्टि करें कि PID पैरामीटर (आनुपातिक P, समाकल I, व्युत्पन्न D) मोटर मॉडल से मेल खाते हैं या नहीं। फीडबैक सेंसर के आउटपुट सिग्नल का पता लगाने के लिए ऑसिलोस्कोप का उपयोग करें; यदि सिग्नल डिस्कनेक्ट हो गया है या अत्यधिक शोर कर रहा है, तो जाँच करें कि सेंसर वायरिंग ढीली तो नहीं है या सेंसर बदल दें। एक स्वचालित उपकरण की DC मोटर में, हॉल सेंसर वायरिंग खराब संपर्क में थी, जिसके कारण सिग्नल रुक-रुक कर आ रहे थे और गति में बार-बार उतार-चढ़ाव हो रहा था। वायरिंग को फिर से कसने के बाद समस्या का समाधान हो गया।

III. संगत समाधान

बिजली आपूर्ति संबंधी समस्याओं का समाधान

यदि ग्रिड वोल्टेज में उतार-चढ़ाव हो रहा है, तो मोटर इनपुट वोल्टेज को स्थिर करने के लिए एक डीसी वोल्टेज स्थिरीकरण मॉड्यूल (जैसे 12-36V इनपुट, 24V आउटपुट वोल्टेज स्थिरीकरण मॉड्यूल) स्थापित करें। यदि लाइन करंट अपर्याप्त है, तो लाइन लॉस कम करने के लिए तार को बड़े अनुप्रस्थ काट वाले क्षेत्र (जैसे 1.5 मिमी² तार को 2.5 मिमी² तार से बदलना) से बदलें। ग्रामीण सिंचाई डीसी जल पंप के लिए, वोल्टेज स्थिरीकरण मॉड्यूल स्थापित करने के बाद, वोल्टेज 23.5V और 24.5V के बीच स्थिर हो गया, और गति में उतार-चढ़ाव ±8% से ±1.5% तक कम हो गया।

मोटर स्व-दोषों का समाधान

अत्यधिक घिसे हुए ब्रश (मोटर मॉडल से मेल खाते कार्बन ब्रश चुनें) बदलें और कम्यूटेटर की सतह को अल्कोहल से साफ़ करें। यदि आर्मेचर वाइंडिंग शॉर्ट-सर्किट हो गई है, तो वाइंडिंग को रिवाइंड करें या आर्मेचर असेंबली को बदलें। ब्रश बदलने और डीसी मोटर के कम्यूटेटर को साफ़ करने के बाद, गति में उतार-चढ़ाव की समस्या पूरी तरह से हल हो गई, और संचालन शोर भी काफी कम हो गया।

नियंत्रण सर्किट असामान्यताओं के लिए समाधान

उपकरण मैनुअल के अनुसार गवर्नर PID मापदंडों को पुनः अंशांकित करें। उदाहरण के लिए, गति समायोजन प्रतिक्रिया को अनुकूलित करने के लिए आनुपातिक गुणांक P को 5 से 3 और समाकलन समय I को 100ms से 200ms तक समायोजित करें। स्थिर सिग्नल संचरण सुनिश्चित करने के लिए दोषपूर्ण फीडबैक सेंसर को बदलें। एक सटीक मशीन टूल के DC ड्राइव मोटर के गवर्नर मापदंडों को पुनः कॉन्फ़िगर करने के बाद, गति में उतार-चढ़ाव को ±2% के भीतर नियंत्रित किया गया, और मशीनिंग सटीकता मूल स्तर पर बहाल की गई।

उपरोक्त वर्गीकृत समस्या निवारण और लक्षित समाधानों के माध्यम से, डीसी मोटरों में असामान्य गति में उतार-चढ़ाव की समस्या को कुशलतापूर्वक संबोधित किया जा सकता है, जिससे मोटर का स्थिर संचालन सुनिश्चित होता है, दोषों के कारण उपकरण डाउनटाइम कम होता है, और उत्पादन और परिचालन दक्षता में सुधार होता है।

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