Motor DC banyak digunakan pada peralatan industri, peralatan rumah tangga, dan berbagai skenario lainnya. Kecepatan yang stabil sangat penting untuk memastikan pengoperasian peralatan yang normal. Fluktuasi kecepatan yang sering terjadi lebih dari ±5% dapat menyebabkan masalah seperti pengumpanan sabuk konveyor yang tidak merata dan penurunan presisi pemesinan presisi. Mesin bubut DC di sebuah pabrik mesin kecil pernah mengalami penurunan tingkat kualifikasi pemrosesan komponen dari 98% menjadi 85% akibat fluktuasi kecepatan. Oleh karena itu, pemecahan masalah dan penyelesaian fluktuasi kecepatan yang cepat sangat penting untuk memastikan efisiensi produksi dan kualitas produk.
I. Klasifikasi Penyebab Umum
Penyebab utama fluktuasi kecepatan abnormal pada motor DC dapat dibagi menjadi tiga kategori: masalah pasokan daya, kesalahan motor sendiri, Dan kelainan sirkuit kontrolDalam hal catu daya, tegangan input yang tidak stabil (seperti kenaikan dan penurunan tegangan jaringan listrik pedesaan yang tiba-tiba, atau fluktuasi tegangan yang disebabkan oleh saluran bersama peralatan industri) atau pasokan arus yang tidak memadai akan secara langsung memengaruhi torsi elektromagnetik pada belitan jangkar motor, sehingga menyebabkan fluktuasi kecepatan. Di antara gangguan sendiri motor, kontak yang buruk antara sikat dan komutator (seperti keausan sikat, oksidasi permukaan komutator), dan hubung singkat parsial atau sirkuit terbuka pada belitan jangkar akan mengganggu keseimbangan medan magnet internal motor, sehingga mengakibatkan kecepatan yang tidak menentu. Kelainan pada rangkaian kontrol meliputi pengaturan parameter governor yang salah (seperti koefisien proporsional pengontrol PID yang tidak tepat) dan hilangnya atau keterlambatan sinyal dari sensor umpan balik (seperti sensor Hall), yang mencegah penyesuaian kecepatan motor yang akurat.
II. Metode Pemecahan Masalah yang Terarah
- Pemecahan Masalah Catu Daya
Gunakan multimeter untuk terus memantau tegangan dan arus pada terminal input motor, dan catat perubahan nilainya selama pengoperasian. Jika rentang fluktuasi tegangan melebihi ±10% (misalnya, tegangan motor dengan rating 24V berfluktuasi berulang kali antara 21V dan 27V), atau arus seringkali lebih rendah dari 80% dari nilai nominalnya, hal ini dapat dipastikan sebagai masalah catu daya. Misalnya, di sebuah pabrik pengolahan makanan, motor sabuk konveyor DC ditemukan mengalami fluktuasi tegangan antara 19V dan 25V melalui pengujian, dan penyebabnya didiagnosis sebagai catu daya yang tidak stabil akibat pengoperasian peralatan berdaya tinggi di bengkel.
- Pemecahan Masalah Motor Self-Fault
Setelah daya dimatikan, lepaskan penutup ujung motor, periksa keausan sikat (ganti jika panjang sikat kurang dari 5 mm), dan amati apakah permukaan komutator memiliki lapisan oksida, goresan, atau endapan karbon (yang dapat dipoles dan dibersihkan secara halus dengan amplas halus). Ukur resistansi isolasi belitan jangkar dengan megohmmeter; jika nilai resistansi lebih rendah dari 0,5 MΩ, kemungkinan terdapat hubung singkat belitan. Dalam kasus perawatan, motor kipas DC mengalami fluktuasi kecepatan akibat endapan karbon yang parah pada komutator, dan kerusakan tersebut hilang setelah dibersihkan.
- Pemecahan Masalah Sirkuit Kontrol
Periksa pengaturan parameter governor dan bandingkan dengan manual peralatan untuk memastikan apakah parameter PID (proporsional P, integral I, turunan D) sesuai dengan model motor. Gunakan osiloskop untuk mendeteksi sinyal keluaran sensor umpan balik; jika sinyal terputus atau terdapat noise yang berlebihan, periksa apakah kabel sensor longgar atau ganti sensor. Pada motor DC peralatan otomatis, kabel sensor Hall tidak terhubung dengan baik, menyebabkan sinyal terputus-putus dan sering terjadi lonjakan kecepatan. Masalah ini teratasi setelah kabel dikencangkan kembali.
III. Solusi yang Sesuai
- Solusi untuk Masalah Catu Daya
Jika terjadi fluktuasi tegangan jaringan, pasang modul stabilisasi tegangan DC (misalnya, modul stabilisasi tegangan input 12-36V, output 24V) untuk menstabilkan tegangan input motor. Jika arus saluran tidak mencukupi, ganti kabel dengan penampang yang lebih besar (misalnya, mengganti kabel 1,5 mm² dengan kabel 2,5 mm²) untuk mengurangi rugi daya saluran. Untuk pompa air DC irigasi pedesaan, setelah memasang modul stabilisasi tegangan, tegangan distabilkan antara 23,5 V dan 24,5 V, dan fluktuasi kecepatan berkurang dari ±8% menjadi ±1,5%.
- Solusi untuk Motor Self-Faults
Ganti sikat yang sangat aus (pilih sikat karbon yang sesuai dengan model motor) dan bersihkan permukaan komutator dengan alkohol. Jika terjadi hubung singkat pada lilitan jangkar, gulung ulang lilitan atau ganti rakitan jangkar. Setelah mengganti sikat dan membersihkan komutator motor DC, masalah fluktuasi kecepatan teratasi sepenuhnya, dan kebisingan pengoperasian juga berkurang secara signifikan.
- Solusi untuk Kelainan Sirkuit Kontrol
Kalibrasi ulang parameter PID governor sesuai dengan manual peralatan. Misalnya, sesuaikan koefisien proporsional P dari 5 menjadi 3 dan waktu integral I dari 100 ms menjadi 200 ms untuk mengoptimalkan respons penyesuaian kecepatan. Ganti sensor umpan balik yang rusak untuk memastikan transmisi sinyal yang stabil. Setelah mengonfigurasi ulang parameter governor motor penggerak DC pada mesin perkakas presisi, fluktuasi kecepatan terkontrol dalam kisaran ±2%, dan akurasi pemesinan kembali ke tingkat semula.
Melalui pemecahan masalah yang diklasifikasikan di atas dan solusi yang ditargetkan, masalah fluktuasi kecepatan abnormal pada motor DC dapat ditangani secara efisien, memastikan operasi motor yang stabil, mengurangi waktu henti peralatan karena kerusakan, dan meningkatkan efisiensi produksi dan operasional.