Apa penyebab inti dari fenomena ini, dan solusi sistematis apa yang harus diadopsi dari berbagai aspek?

Stabilitas kecepatan motor DC secara langsung menentukan nilai aplikasinya. Terutama dalam skenario seperti manufaktur presisi dan konveyor otomatis, fluktuasi kecepatan sering memicu masalah rantai. Untuk mengatasi masalah ini, perlu dimulai dari karakteristik struktural dan prinsip kerja motor, melakukan analisis komprehensif yang dikombinasikan dengan sistem kontrol kelistrikan dan transmisi mekanis, mengidentifikasi titik kritis, dan mengambil tindakan yang tepat.

I. Penyebab Utama Fluktuasi Kecepatan

Rumus kecepatan motor DC adalah n = (U – IaRa) / (CeΦ) (dengan n adalah kecepatan, U adalah tegangan jangkar, Ia adalah arus jangkar, Ra adalah resistansi jangkar, Ce adalah konstanta GGL balik, dan Φ adalah fluks eksitasi). Ketidakstabilan salah satu parameter dalam rumus akan menyebabkan fluktuasi kecepatan, yang secara spesifik dapat dibagi menjadi tiga kategori.

1. Sistem Listrik Abnormal: Penginduksi Langsung Fluktuasi Parameter

Catu daya jangkar yang tidak stabil merupakan faktor yang paling umum. Misalnya, riak berlebih pada keluaran catu daya DC, kontak kawat yang buruk, atau penurunan tegangan mendadak akibat diameter kawat yang tidak mencukupi, semuanya akan menyebabkan fluktuasi abnormal pada nilai U dalam rumus. Gangguan pada rangkaian eksitasi juga krusial. Pada motor seri-eksitasi, belitan eksitasi dihubungkan seri dengan jangkar; jika terjadi hubung singkat parsial pada belitan, Φ akan berkurang, sehingga kecepatan meningkat secara tiba-tiba. Pada motor shunt-eksitasi, kontak resistansi rangkaian eksitasi yang buruk akan menyebabkan perubahan arus eksitasi, yang mengakibatkan fluktuasi Φ. Selain itu, hubung singkat antar-belitan pada belitan jangkar atau oksidasi segmen komutator akan menyebabkan mutasi sesaat pada Ia, dan penurunan tegangan yang dihasilkan melalui Ra akan berubah, sehingga mengganggu keseimbangan kecepatan.

2. Masalah Struktur Mekanik: Faktor Pengganggu dalam Transmisi Gaya

Metode penyambungan antara motor dan beban secara langsung memengaruhi stabilitas kecepatan. Ketidaksejajaran pada pemasangan kopling (seperti ketidaksejajaran dan kelonggaran) akan menyebabkan fluktuasi periodik pada torsi beban, yang mengakibatkan fluktuasi Ia yang signifikan seiring perubahan beban. Keausan bantalan atau pelumasan yang buruk akan meningkatkan resistansi gesekan mekanis; perubahan resistansi ini secara acak akan merusak keseimbangan "torsi elektromagnetik = torsi beban + torsi gesekan" dan menyebabkan fluktuasi kecepatan. Jika motor itu sendiri memiliki masalah ketidakseimbangan rotor, gaya sentrifugal yang dihasilkan selama putaran kecepatan tinggi akan menyebabkan getaran mekanis, yang selanjutnya memperburuk fluktuasi torsi.

3. Faktor Kontrol dan Lingkungan: Pengaturan Sistem dan Gangguan Eksternal

Ketidaksesuaian parameter sistem kendali kecepatan merupakan penyebab utama. Misalnya, koefisien proporsional pengontrol PID yang terlalu besar mudah menyebabkan overshoot, dan waktu integral yang terlalu lama gagal menekan kesalahan kondisi tunak secara tepat waktu, menyebabkan kecepatan berosilasi di sekitar nilai target. Interferensi lingkungan eksternal juga tidak dapat diabaikan: radiasi elektromagnetik yang kuat akan mengganggu sinyal kendali, dan perubahan suhu akan memengaruhi nilai resistansi Ra dan belitan eksitasi. Ketika suhu naik, Ra meningkat; jika U tetap tidak berubah, Ia dan torsi elektromagnetik akan menurun, yang pada akhirnya menyebabkan penurunan kecepatan.

II. Solusi Sistematis

1. Optimalkan Sistem Kelistrikan untuk Menstabilkan Parameter Inti

Pertama, periksa sistem catu daya: ganti catu daya DC dengan kualitas tinggi (faktor riak ≤ 1%), atau hubungkan kapasitor secara paralel pada terminal keluaran daya untuk penyaringan. Untuk masalah kabel, perlu memastikan luas penampang kabel memenuhi persyaratan arus (kerapatan arus ≤ 6A/mm²), kencangkan kembali blok terminal, dan gunakan kontak berlapis perak jika perlu untuk mengurangi resistansi kontak. Kedua, perbaiki lilitan: deteksi insulasi lilitan jangkar dan eksitasi dengan megohmmeter. Jika terjadi hubung singkat, gulung ulang lilitan dan pastikan akurasi lilitan (kesalahan antar putaran ≤ 0,5%). Untuk segmen komutator yang teroksidasi, poles dengan amplas halus dan oleskan gemuk konduktif; pada saat yang sama, periksa area kontak antara sikat dan segmen komutator untuk memastikannya tidak kurang dari 85%.

2. Memperbaiki Struktur Mekanik untuk Menghilangkan Gangguan Transmisi

Untuk masalah koneksi, kalibrasi ulang kopling untuk memastikan runout radial ≤ 0,05 mm dan runout ujung ≤ 0,03 mm. Jika fluktuasi beban besar, kopling fleksibel dapat digunakan untuk meredam guncangan. Untuk kerusakan bantalan, bantalan presisi tinggi dengan model yang sama (seperti grade P5) harus diganti tepat waktu, dan gemuk tahan suhu tinggi harus ditambahkan secara berkala (ditambahkan setiap 500 jam operasi). Jika rotor tidak seimbang, lakukan uji keseimbangan dinamis dan kendalikan ketidakseimbangan dalam radius 5 g·cm dengan menambahkan pemberat keseimbangan di kedua ujung rotor.

3. Meningkatkan Strategi Pengendalian untuk Mengisolasi Gangguan Eksternal

Setel ulang parameter PID dan tentukan parameter optimal melalui uji respons bertahap: koefisien proporsional memastikan kecepatan respons memenuhi persyaratan, waktu integral menghilangkan kesalahan statis, dan waktu turunan menekan overshoot. Untuk interferensi elektromagnetik, lapisan pelindung logam dapat dililitkan di sekitar sirkuit kontrol, dan lapisan pelindung tersebut harus dibumikan pada satu titik. Untuk mengatasi dampak suhu, pasang sensor suhu pada motor dan wujudkan kompensasi suhu tegangan jangkar melalui sistem kontrol—ketika suhu naik 10℃, tegangan jangkar secara otomatis naik 1%~2%. Selain itu, lakukan perawatan rutin pada motor, bersihkan debu permukaan, dan periksa sistem pendingin untuk memastikan motor beroperasi dalam rentang suhu 40℃~60℃.

Melalui langkah-langkah sistematis di atas dalam aspek kelistrikan, mekanik, dan kontrol, masalah fluktuasi kecepatan motor DC dapat diatasi secara efektif. Laju fluktuasi kecepatan dapat dikontrol dalam ±1%, yang memenuhi persyaratan operasi presisi dan memperpanjang masa pakai motor lebih dari 30%.

Pos Sebelumnya

Apa penyebab motor AC terlalu panas?

Pos Berikutnya

Bagaimana cara menggunakan dehumidifier dengan benar untuk mencapai dehumidifikasi yang efisien selama musim hujan sambil menghindari pemborosan energi yang tidak perlu?