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Domanda: Quali sono le cause principali delle frequenti fluttuazioni di velocità (aumento e diminuzione improvvisi della velocità) dei motori a corrente continua durante il funzionamento e quali misure mirate devono essere adottate per la ricerca e la risoluzione dei problemi?
Risposta:
La fluttuazione di velocità è un tipico difetto nel funzionamento dei motori a corrente continua. La sua essenza risiede nello squilibrio tra la coppia di uscita del motore e la coppia di carico, oppure in anomalie nel sistema di regolazione della velocità e nei componenti della trasmissione meccanica. La risoluzione dei problemi deve essere eseguita singolarmente, analizzando tre aspetti: sistema elettrico, struttura meccanica e dispositivo di regolazione. Le cause specifiche e le relative soluzioni sono le seguenti:
I. Guasti del sistema elettrico: induttori principali delle fluttuazioni di velocità
In primo luogo, i guasti al sistema elettrico sono una delle cause principali delle fluttuazioni di velocità. Da un lato, l'alimentazione instabile. La velocità di un motore a corrente continua è proporzionale alla tensione di indotto. Se la tensione di ingresso in corrente continua all'indotto presenta problemi come un'eccessiva ondulazione o una caduta di tensione istantanea, ciò causerà direttamente una fluttuazione della velocità. Ad esempio, condensatori di filtro obsoleti o diodi raddrizzatori danneggiati nel dispositivo raddrizzatore faranno sì che la tensione continua dopo la rettificazione in corrente alternata contenga un gran numero di componenti in corrente alternata, con conseguente instabilità della corrente di indotto e ulteriori fluttuazioni di velocità. A questo punto, è necessario utilizzare un oscilloscopio per rilevare la tensione ai capi dell'indotto, sostituire i condensatori di filtro obsoleti e i diodi danneggiati e verificare che i cavi di alimentazione siano in buon contatto, serrando i morsetti per evitare perdite di tensione irregolari dovute a un'eccessiva resistenza di contatto.
D'altro canto, guasti nell'avvolgimento di indotto o nell'avvolgimento di campo. Cortocircuiti locali, circuiti aperti dell'avvolgimento di indotto o perdite causate da strati di isolamento danneggiati dell'avvolgimento porteranno a una distribuzione non uniforme della corrente di indotto e a una coppia di uscita instabile; problemi come contatti difettosi e cortocircuiti tra spire nell'avvolgimento di campo causeranno variazioni nel flusso di eccitazione. Secondo la formula della velocità del motore CC n=(U-IaRa)/(CeΦ) (dove U è la tensione di indotto, Ia è la corrente di indotto, Ra è la resistenza di indotto, Ce è la costante del motore e Φ è il flusso di eccitazione), le fluttuazioni del flusso Φ causeranno direttamente variazioni nella velocità n. Durante la risoluzione dei problemi, è necessario utilizzare un megaohmetro per rilevare la resistenza di isolamento dell'avvolgimento, un multimetro per verificare la presenza di cortocircuiti e circuiti aperti, riparare o sostituire l'avvolgimento danneggiato e pulire la polvere e le macchie d'olio sulla superficie dell'avvolgimento per evitare il degrado delle prestazioni di isolamento.
II. Anomalie della struttura meccanica: fattori chiave che causano indirettamente fluttuazioni di velocità
In secondo luogo, anomalie nella struttura meccanica possono portare indirettamente a fluttuazioni di velocità. Da un lato, deviazioni nel meccanismo di trasmissione. Ad esempio, cinghie allentate o slittanti nella trasmissione a cinghia e usura eccessiva o gioco nella trasmissione a ingranaggi impediranno la trasmissione stabile della potenza erogata dal motore al carico, con conseguente alternanza di "minimo" e "improvvise variazioni di carico", che si manifestano come fluttuazioni di velocità. Per risolvere questo problema, regolare la tensione della cinghia, sostituire cinghie e ingranaggi usurati, applicare olio lubrificante nella zona di accoppiamento degli ingranaggi e ridurre il gioco della trasmissione. D'altro canto, guasti ai cuscinetti del motore o squilibrio del rotore. L'usura e la mancanza di olio nei cuscinetti causeranno una maggiore e instabile resistenza alla rotazione del rotore; la deviazione del baricentro del rotore causerà vibrazioni, che a loro volta influiscono sulla stabilità della velocità e sono accompagnate da una leggera rumorosità. È necessario smontare il motore per ispezionare i cuscinetti, sostituire quelli usurati e aggiungere olio lubrificante speciale, nonché eseguire la correzione dell'equilibrio dinamico sul rotore per eliminare i rischi di vibrazioni.
III. Guasti dei dispositivi di regolazione della velocità: problemi esclusivi dei motori CC controllabili
Infine, i guasti del dispositivo di regolazione della velocità sono importanti fattori che inducono fluttuazioni di velocità nei motori a corrente continua controllabili. Per i motori a corrente continua ad eccitazione serie e ad eccitazione composta, un contatto difettoso del resistore di regolazione della velocità e l'invecchiamento dei componenti elettronici interni del regolatore di velocità causeranno una resistenza instabile del circuito di indotto o del circuito di campo, modificando la velocità del motore; per i motori a corrente continua brushless, segnali di azionamento anomali in uscita dal controller e un posizionamento impreciso del sensore Hall causeranno deviazioni nella fasatura di commutazione, con conseguente funzionamento instabile del motore. Durante la risoluzione dei problemi, se si tratta di un dispositivo di regolazione della velocità meccanico, pulire lo strato di ossido sui contatti del resistore di regolazione della velocità e sostituire il regolatore di velocità obsoleto; se si tratta di un motore a corrente continua brushless, rilevare il segnale del sensore Hall, regolare la posizione di installazione del sensore e sostituire il modulo controller difettoso per garantire una corrispondenza accurata tra il segnale di azionamento e la posizione del rotore.
IV. Fattori di carico e processo di risoluzione dei problemi: risoluzione ausiliaria e localizzazione efficiente
Inoltre, le fluttuazioni del carico possono anche causare variazioni di velocità. È necessario verificare se il carico presenta un sovraccarico istantaneo o un carico irregolare, ottimizzare lo stato operativo del carico ed evitare l'impatto di shock del carico sulla velocità del motore. Durante la risoluzione dei problemi, è possibile adottare la sequenza "prima l'elettrico, poi il meccanico; prima l'statico, poi il dinamico". Innanzitutto, scollegare il carico per verificare se la velocità a vuoto del motore è stabile. Dopo aver eliminato il fattore di carico, controllare singolarmente l'alimentatore, gli avvolgimenti, la struttura di trasmissione e il dispositivo di regolazione della velocità per individuare efficacemente il punto di guasto. Attraverso un trattamento mirato, il problema delle fluttuazioni di velocità dei motori a corrente continua può essere risolto efficacemente, la precisione di funzionamento dell'apparecchiatura può essere ripristinata e la durata utile del motore può essere prolungata.
