Indonesian 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
Motor DC banyak digunakan dalam otomasi industri, transportasi kereta api, peralatan rumah tangga, dan bidang lainnya karena kinerja pengaturan kecepatannya yang sangat baik dan torsi awal yang besar. Namun, masalah kecepatan yang tidak stabil sering terjadi dalam operasi aktual, yang tidak hanya memengaruhi akurasi pemrosesan dan efisiensi produksi peralatan, tetapi juga dapat memperpendek masa pakai motor. Oleh karena itu, mengklarifikasi penyebab utama fluktuasi kecepatan dan merumuskan solusi yang tepat sasaran sangat penting untuk memastikan operasi peralatan yang stabil.
I. Penyebab Utama Kecepatan Motor DC Tidak Stabil
Kecepatan motor DC mengikuti rumus n = (U – IaRa)/(CeΦ) (dengan n adalah kecepatan, U adalah tegangan jangkar, Ia adalah arus jangkar, Ra adalah resistansi jangkar, Ce adalah konstanta motor, dan Φ adalah fluks eksitasi). Inti dari fluktuasi kecepatan disebabkan oleh perubahan abnormal pada satu atau lebih parameter dalam rumus. Dikombinasikan dengan skenario operasi aktual, penyebab utamanya dapat dibagi menjadi tiga kategori: kerusakan mekanis, abnormalitas kelistrikan, dan masalah sistem kontrol.
1. Kesalahan Struktur Mekanik: Kelainan pada Sistem Transmisi dan Pendukung
Kerusakan mekanis merupakan faktor pemicu yang paling intuitif. Pertama, keausan atau kerusakan bearing: setelah penggunaan jangka panjang, bola bearing akan aus dan sangkarnya akan pecah, yang akan menyebabkan rotor menjadi eksentrik, meningkatkan resistansi putaran, dan membuat kecepatan berfluktuasi. Kedua, celah udara yang tidak rata antara armature dan stator: kesalahan perakitan atau getaran jangka panjang akan menyebabkan celah udara yang tidak merata, menyebabkan distribusi fluks magnet yang tidak seimbang, yang pada gilirannya memengaruhi stabilitas torsi elektromagnetik. Ketiga, fluktuasi beban yang berlebihan: misalnya, perubahan mendadak jumlah pemotongan selama pemrosesan mesin perkakas dan penumpukan material pada peralatan pengangkut akan menyebabkan torsi beban motor meningkat secara instan, dan arus armature Ia akan meningkat tajam. Berdasarkan rumus kecepatan, kecepatan akan menurun, sehingga mengakibatkan fluktuasi.
2. Kelainan Sistem Kelistrikan: Kesalahan Sirkuit dan Komponen
Sistem kelistrikan merupakan fondasi energi untuk pengoperasian motor, dan kelainannya secara langsung memengaruhi stabilitas parameter. Masalah yang paling umum adalah pada rangkaian jangkar. Misalnya, hubung singkat antar-putaran pada belitan jangkar akan menyebabkan kegagalan sebagian belitan, mengurangi luas konduktor efektif, dan membuat Ia meningkat serta tidak stabil. Kontak yang buruk antara komutator dan sikat: akibat keausan sikat, tekanan pegas yang tidak mencukupi, atau oksidasi permukaan komutator, resistansi kontak akan berfluktuasi, menyebabkan tegangan jangkar U berfluktuasi. Gangguan pada rangkaian eksitasi juga kritis. Pada motor DC eksitasi terpisah, sirkuit terbuka atau kontak yang buruk pada belitan eksitasi akan menyebabkan fluks magnet Φ turun tajam, dan kecepatan akan meningkat secara instan (risiko "runaway"). Pada motor eksitasi shunt, perubahan resistansi rangkaian eksitasi akan membuat Φ tidak stabil, yang pada gilirannya menyebabkan fluktuasi kecepatan. Selain itu, fluktuasi tegangan catu daya juga merupakan faktor penting. Jika tegangan sistem catu daya tidak stabil, hal itu akan secara langsung menyebabkan perubahan pada U, dan kecepatan akan berfluktuasi sesuai dengan itu.
3. Masalah Sistem Kontrol: Kegagalan Pengaturan Kecepatan dan Umpan Balik
Motor DC modern sebagian besar bergantung pada sistem kontrol untuk mencapai pengaturan kecepatan yang tepat, dan kesalahan dalam sistem kontrol akan secara langsung menyebabkan masalah kecepatan. Pertama, kelainan pada perangkat pengaturan kecepatan: misalnya, dalam sistem pengaturan kecepatan thyristor, kesalahan pada rangkaian pemicu menyebabkan sudut konduksi thyristor tidak stabil dan pengaturan tegangan jangkar abnormal. Kedua, kegagalan tautan umpan balik: kesalahan pada sensor umpan balik kecepatan (seperti tachogenerator, encoder) membuatnya tidak mungkin untuk mengumpulkan sinyal kecepatan secara akurat, dan sistem kontrol tidak dapat menyesuaikan output sesuai dengan kecepatan aktual, yang menyebabkan kecepatan menyimpang dari nilai yang ditetapkan. Ketiga, cacat dalam algoritma kontrol: jika parameter algoritma PID yang diadopsi oleh sistem kontrol tidak disetel dengan benar, respons penyesuaian terhadap fluktuasi kecepatan tertunda atau melampaui batas, dan kontrol yang stabil tidak dapat dicapai.
II. Solusi yang Ditargetkan
1. Optimalkan Struktur Mekanik untuk Mengurangi Gangguan Fisik
Untuk kerusakan mekanis, mekanisme perawatan rutin perlu ditetapkan: periksa status pengoperasian bearing secara berkala, ganti tepat waktu jika ditemukan keausan atau suara abnormal, dan tambahkan gemuk pelumas sesuai kebutuhan untuk mengurangi hambatan gesekan; kalibrasi armature dan stator secara akurat untuk memastikan celah udara yang seragam, dan kendalikan kesalahan secara ketat selama perakitan; optimalkan desain beban, tambahkan perangkat penyangga (seperti kopling, reducer) di ujung beban untuk menghindari dampak beban sesaat, dan pada saat yang sama sesuaikan daya motor dengan kebutuhan beban secara wajar untuk mencegah operasi kelebihan beban.
2. Pecahkan Masalah Sistem Kelistrikan untuk Memastikan Stabilitas Energi
Pemecahan masalah sistem kelistrikan harus dilakukan langkah demi langkah: pertama, mendeteksi tegangan catu daya, dan memastikan bahwa tegangan catu daya stabil dalam rentang yang diizinkan dengan memasang penstabil tegangan atau perangkat pemantau tegangan; kedua, memeriksa jangkar dan rangkaian eksitasi, menggunakan multimeter dan megohmmeter untuk mendeteksi isolasi belitan, memecahkan masalah hubungan pendek antar putaran dan masalah rangkaian terbuka, memoles komutator, mengganti sikat yang aus, dan menyesuaikan tekanan pegas untuk memastikan kontak yang baik; terakhir, secara teratur memeriksa komponen kelistrikan (seperti kontaktor, sekring) dan mengganti komponen yang menua tepat waktu untuk mengurangi risiko kesalahan rangkaian.
3. Meningkatkan Sistem Kontrol untuk Mencapai Regulasi yang Tepat
Mengoptimalkan sistem kontrol adalah inti untuk mengatasi kecepatan yang tidak stabil: kalibrasi perangkat pengaturan kecepatan secara teratur, periksa komponen utama seperti rangkaian pemicu dan thyristor untuk memastikan pengaturan tegangan jangkar yang akurat; ganti sensor umpan balik kecepatan yang rusak, pilih sensor dengan presisi yang lebih tinggi dan kemampuan anti-interferensi yang lebih kuat (seperti enkoder fotolistrik), dan perkuat pemasangan dan fiksasi sensor untuk mengurangi gangguan getaran; optimalkan algoritma kontrol, sesuaikan parameter PID melalui debugging di tempat untuk meningkatkan kecepatan respons dan presisi pengaturan sistem terhadap fluktuasi kecepatan, dan jika perlu, perkenalkan algoritma kontrol adaptif untuk mewujudkan penyesuaian dinamis untuk kondisi kerja yang berbeda.
III. Ringkasan
Kecepatan motor DC yang tidak stabil merupakan hasil dari kombinasi berbagai faktor, termasuk mekanika, kelistrikan, dan kontrol. Solusi dari dua dimensi "perawatan perangkat keras + optimasi sistem" perlu diformulasikan. Dengan membangun mekanisme perawatan rutin, memecahkan akar penyebab kerusakan secara akurat, dan mengoptimalkan strategi kontrol, stabilitas kecepatan motor dapat ditingkatkan secara efektif, masa pakai peralatan dapat diperpanjang, dan keandalan produksi industri serta pengoperasian peralatan dapat terjamin. Dalam aplikasi praktis, kombinasi kondisi spesifik seperti model motor dan kondisi operasi juga diperlukan untuk mewujudkan pemosisian yang akurat dan solusi masalah yang efisien.
