Dalam produksi industri atau pengoperasian peralatan sehari-hari, motor DC sering mengalami fluktuasi kecepatan yang tidak normal (kecepatan bervariasi dari tinggi ke rendah). Hal ini tidak hanya memengaruhi akurasi pemrosesan dan stabilitas operasional peralatan, tetapi juga dapat memperpendek masa pakai motor. Apa penyebab utama fluktuasi kecepatan yang tidak normal pada motor DC? Solusi sistematis apa yang harus diterapkan untuk mengatasi penyebab ini?
I. Analisis Penyebab Inti
Kecepatan motor DC mengikuti rumus n = (U – IaRa)/(CeΦ) (dengan n adalah kecepatan, U adalah tegangan jangkar, Ia adalah arus jangkar, Ra adalah resistansi rangkaian jangkar, Ce adalah konstanta motor, dan Φ adalah fluks eksitasi). Fluktuasi kecepatan pada dasarnya disebabkan oleh perubahan abnormal pada satu atau lebih parameter dalam rumus, yang secara spesifik dapat dibagi menjadi tiga kategori: kegagalan sistem kelistrikan, masalah struktur mekanis, dan pengaruh lingkungan operasi eksternal.
1. Kegagalan Sistem Kelistrikan: Ini adalah penyebab paling umum dari fluktuasi kecepatan. Pertama, catu daya yang tidak stabil di sirkuit jangkar—seperti riak pada tegangan keluaran catu daya DC, kontak kawat yang buruk, atau peningkatan resistansi karena penuaan saluran—akan menyebabkan perubahan seketika pada U dan Ia, yang secara langsung mengarah ke fluktuasi kecepatan. Kedua, sistem eksitasi abnormal: pada motor DC yang tereksitasi secara terpisah, sirkuit terbuka, sirkuit pendek, atau kontak yang buruk pada belitan eksitasi akan menyebabkan perubahan tiba-tiba pada Φ; untuk motor yang tereksitasi shunt, jika resistansi sirkuit eksitasi tiba-tiba meningkat, fluks magnet juga akan berkurang, yang mengakibatkan peningkatan tajam dalam kecepatan. Ketiga, kegagalan belitan jangkar: sirkuit pendek antar-putaran, sirkuit terbuka pada belitan, atau kontak yang buruk dari segmen komutator akan menyebabkan Ia yang tidak merata, merusak stabilitas kecepatan.
2. Masalah Struktur Mekanik: Perubahan mendadak pada resistansi mekanis secara tidak langsung akan menyebabkan fluktuasi kecepatan. Bantalan motor yang aus, kurang pelumas, atau rusak akan meningkatkan resistansi putar dan menyebabkan fluktuasi berkala. Deviasi pemasangan kopling (seperti ketidaksejajaran, kelonggaran) akan mengakibatkan transmisi beban yang tidak merata dan menimbulkan dampak beban yang terputus-putus. Jika beban yang digerakkan oleh motor itu sendiri berisiko macet atau macet (seperti penumpukan material pada peralatan pengangkut), hal ini akan menyebabkan perubahan mendadak pada torsi beban. Menurut rumus kecepatan, ketika beban meningkat, Ia meningkat dan kecepatan pun menurun; ketika beban menurun, kecepatan kembali meningkat.
3. Pengaruh Lingkungan Operasional Eksternal: Pertama, suhu lingkungan yang tinggi akan meningkatkan resistansi belitan jangkar Ra akibat ekspansi dan kontraksi termal; pada saat yang sama, sifat magnetik belitan eksitasi akan melemah, yang menyebabkan penurunan Φ. Kedua efek ini bersama-sama menyebabkan fluktuasi kecepatan. Kedua, faktor lingkungan seperti debu dan kelembapan akan menimbulkan korosi pada terminal motor atau komutator, sehingga resistansi kontak menjadi tidak stabil, yang pada gilirannya memengaruhi arus dan kecepatan. Ketiga, interferensi elektromagnetik eksternal: medan magnet kuat yang dihasilkan oleh peralatan berdaya tinggi di dekatnya akan mengganggu stabilitas fluks sistem eksitasi.
II. Solusi Sistematis
1. Optimalkan Sistem Kelistrikan untuk Memastikan Parameter Stabil: Pertama, periksa sistem catu daya, ganti kabel yang sudah tua, dan gunakan metode penyambungan resistansi rendah seperti batang tembaga untuk memastikan kontak yang baik pada rangkaian jangkar. Jika riak catu daya besar, kapasitor filter atau penstabil tegangan dapat dipasang untuk menstabilkan tegangan jangkar U. Kedua, periksa sistem eksitasi: gunakan multimeter untuk mengukur resistansi belitan eksitasi, periksa hubung singkat dan sirkuit terbuka, dan ganti belitan yang rusak; untuk motor eksitasi shunt, kalibrasi varistor rangkaian eksitasi secara berkala untuk mencegah perubahan resistansi yang tidak normal. Terakhir, periksa belitan jangkar: tentukan hubung singkat antar-putaran melalui uji penurunan tegangan jangkar, perbaiki atau ganti belitan tepat waktu, dan pada saat yang sama bersihkan segmen komutator dan poles lapisan oksida untuk memastikan konduksi arus yang lancar.
2. Perombakan Struktur Mekanik untuk Mengurangi Fluktuasi Resistensi: Rawat bantalan motor secara berkala, tambahkan oli pelumas, ganti bantalan dan seal yang aus untuk memastikan rotasi yang fleksibel. Kalibrasi ulang kopling, sesuaikan konsentrisitas, dan kencangkan baut penghubung untuk menghindari penyaluran beban yang tidak merata. Bersamaan dengan itu, periksa peralatan beban, bersihkan penumpukan material di saluran konveyor, dan perbaiki komponen yang macet untuk memastikan torsi beban yang stabil, sehingga mengurangi dampak sumber pada kecepatan motor.
3. Meningkatkan Lingkungan Operasional untuk Menghilangkan Gangguan Eksternal: Pasang motor di lokasi berventilasi baik, tambahkan kipas pendingin atau perangkat pendingin untuk mengontrol suhu sekitar dalam rentang operasi terukur motor. Sediakan perlindungan tertutup untuk terminal dan komutator motor guna mencegah korosi akibat debu dan kelembapan. Jika terdapat interferensi elektromagnetik, pelindung dapat dipasang pada sirkuit eksitasi motor, atau posisi pemasangan motor dapat disesuaikan agar jauh dari peralatan interferensi berdaya tinggi.
Selain itu, membangun sistem pemeriksaan rutin untuk memantau kecepatan motor secara real-time dengan takometer, mencatat parameter operasi, dan mendeteksi tren abnormal terlebih dahulu; melakukan perawatan komprehensif pada motor secara teratur, termasuk pembersihan, pengikatan, dan kalibrasi, dapat secara efektif mengurangi kemungkinan fluktuasi kecepatan dan memastikan pengoperasian motor DC yang stabil.




