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I motori a corrente continua sono ampiamente utilizzati in apparecchiature industriali, elettrodomestici e altri scenari. Una velocità stabile è fondamentale per garantire il normale funzionamento delle apparecchiature. Se la velocità oscilla frequentemente di oltre ±5%, si verificheranno problemi come l'alimentazione irregolare dei nastri trasportatori e una riduzione della precisione delle lavorazioni meccaniche di precisione. Un tornio a corrente continua di una piccola fabbrica di macchinari ha subito un calo del tasso di qualificazione dei pezzi dal 98% all'85% a causa delle fluttuazioni di velocità. Pertanto, la rapida risoluzione dei problemi e la risoluzione dei problemi di fluttuazione di velocità sono essenziali per garantire l'efficienza produttiva e la qualità del prodotto.
I. Classificazione delle cause comuni
Le cause principali delle fluttuazioni anomale della velocità nei motori a corrente continua possono essere suddivise in tre categorie: problemi di alimentazione, auto-guasti del motore, E anomalie del circuito di controlloIn termini di alimentazione, una tensione di ingresso instabile (come improvvisi aumenti e cali della tensione della rete elettrica rurale o fluttuazioni di tensione causate da linee condivise di apparecchiature industriali) o un'alimentazione di corrente insufficiente influenzeranno direttamente la coppia elettromagnetica dell'avvolgimento dell'indotto del motore, causando fluttuazioni di velocità. Tra i guasti automatici del motore, un contatto inadeguato tra la spazzola e il commutatore (come l'usura delle spazzole, l'ossidazione della superficie del commutatore) e un cortocircuito parziale o un circuito aperto dell'avvolgimento dell'indotto interromperanno l'equilibrio del campo magnetico interno del motore, con conseguente velocità irregolare. Le anomalie nel circuito di controllo includono impostazioni errate dei parametri del regolatore (come un coefficiente proporzionale non corretto del controller PID) e perdita o ritardo dei segnali dai sensori di feedback (come i sensori Hall), che impediscono una regolazione accurata della velocità del motore.
II. Metodi mirati di risoluzione dei problemi
- Risoluzione dei problemi di alimentazione
Utilizzare un multimetro per monitorare costantemente la tensione e la corrente al terminale di ingresso del motore e registrare le variazioni di valore durante il funzionamento. Se l'intervallo di fluttuazione della tensione supera il ±10% (ad esempio, la tensione di un motore con tensione nominale di 24 V oscilla ripetutamente tra 21 V e 27 V), o se la corrente è spesso inferiore all'80% del valore nominale, è possibile che si tratti di un problema di alimentazione. Ad esempio, in un'industria alimentare, durante i test è stata riscontrata una fluttuazione di tensione tra 19 V e 25 V nel motore del nastro trasportatore a corrente continua, e la causa è stata diagnosticata come un'alimentazione instabile dovuta all'avvio di apparecchiature ad alta potenza in officina.
- Risoluzione dei problemi di autoguasto del motore
Dopo aver spento il motore, rimuovere il coperchio terminale, controllare l'usura delle spazzole (sostituirle se la lunghezza è inferiore a 5 mm) e osservare se la superficie del commutatore presenta uno strato di ossido, graffi o depositi carboniosi (che possono essere delicatamente lucidati e puliti con carta vetrata fine). Misurare la resistenza di isolamento dell'avvolgimento dell'indotto con un megaohmetro; se il valore di resistenza è inferiore a 0,5 MΩ, potrebbe esserci un cortocircuito nell'avvolgimento. In un caso di manutenzione, un motore di ventola CC ha subito fluttuazioni di velocità dovute a gravi depositi carboniosi sul commutatore e il guasto è scomparso dopo la pulizia.
- Risoluzione dei problemi del circuito di controllo
Controllare le impostazioni dei parametri del regolatore e confrontarle con il manuale dell'apparecchiatura per verificare che i parametri PID (proporzionale P, integrale I, derivativo D) corrispondano al modello del motore. Utilizzare un oscilloscopio per rilevare il segnale di uscita del sensore di feedback; se il segnale è disconnesso o presenta un rumore eccessivo, verificare che il cablaggio del sensore non sia allentato o sostituirlo. In un motore CC di un'apparecchiatura automatizzata, il cablaggio del sensore Hall non era in contatto, causando segnali intermittenti e frequenti salti di velocità. Il problema è stato risolto dopo aver serrato nuovamente il cablaggio.
III. Soluzioni corrispondenti
- Soluzione per problemi di alimentazione
In caso di fluttuazioni della tensione di rete, installare un modulo di stabilizzazione della tensione CC (ad esempio un modulo di stabilizzazione della tensione di ingresso 12-36 V e di uscita 24 V) per stabilizzare la tensione di ingresso del motore. Se la corrente di linea è insufficiente, sostituire il cavo con uno di sezione maggiore (ad esempio, sostituendo un cavo da 1,5 mm² con uno da 2,5 mm²) per ridurre le perdite di linea. Per una pompa per l'irrigazione rurale in CC, dopo l'installazione di un modulo di stabilizzazione della tensione, la tensione è stata stabilizzata tra 23,5 V e 24,5 V e la fluttuazione di velocità è stata ridotta da ±8% a ±1,5%.
- Soluzione per i guasti automatici del motore
Sostituire le spazzole gravemente usurate (selezionare spazzole di carbone adatte al modello del motore) e pulire la superficie del commutatore con alcol. Se l'avvolgimento dell'indotto è in cortocircuito, riavvolgere l'avvolgimento o sostituire il gruppo indotto. Dopo aver sostituito le spazzole e pulito il commutatore di un motore a corrente continua, il problema delle fluttuazioni di velocità è stato completamente risolto e anche la rumorosità di funzionamento è stata significativamente ridotta.
- Soluzione per anomalie del circuito di controllo
Ricalibrare i parametri PID del regolatore secondo il manuale dell'apparecchiatura. Ad esempio, regolare il coefficiente proporzionale P da 5 a 3 e il tempo integrale I da 100 ms a 200 ms per ottimizzare la risposta di regolazione della velocità. Sostituire il sensore di feedback difettoso per garantire una trasmissione stabile del segnale. Dopo aver riconfigurato i parametri del regolatore del motore di azionamento CC di una macchina utensile di precisione, la fluttuazione di velocità è stata controllata entro ±2% e la precisione di lavorazione è stata ripristinata al livello originale.
Grazie alla risoluzione dei problemi classificata sopra e alle soluzioni mirate, è possibile affrontare in modo efficiente il problema delle fluttuazioni anomale della velocità nei motori CC, garantendo il funzionamento stabile del motore, riducendo i tempi di fermo delle apparecchiature dovuti a guasti e migliorando l'efficienza produttiva e operativa.
