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직류 모터는 우수한 속도 제어 성능과 큰 시동 토크 덕분에 공작기계, 전기 자동차, 정밀 기기 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 회전 속도 안정성은 직류 모터의 핵심 성능 지표 중 하나입니다. 회전 속도 불안정의 주요 원인은 모터 출력 토크와 부하 토크 간의 불균형 또는 속도 제어 시스템의 신호 전달 오류에 있습니다. 구체적으로, 그 원인은 기계 구조, 전기 시스템, 제어 모듈의 세 가지 측면에서 분석할 수 있으며, 이에 따라 맞춤형 해결책을 적용할 수 있습니다.
1. 비정상적인 기계 구조: 토크 전달을 방해하는 물리적 장애물
기계 부품의 마모 또는 조립 불량은 모터 동력 전달의 안정성을 직접적으로 저해합니다. 우선, 베어링 고장이 가장 흔한 원인입니다. 베어링의 오일 부족, 볼 마모 또는 장기간 운전으로 인한 리테이너 파손은 로터의 회전 저항을 변동시켜 회전 속도 변동을 초래합니다. 둘째, 축 정렬 불량 및 탄성 부품의 노화와 같은 커플링의 부적절한 설치는 동력 전달에 충격을 가하여 모터 부하의 급격한 변화를 야기합니다. 또한, 모터와 부하를 연결하는 동력 전달 벨트의 느슨함이나 미끄러짐, 그리고 부하 단부의 걸림(예: 공작기계 가이드 레일의 마모로 인한 불규칙한 움직임)은 모터의 실제 부하를 정격 값에서 벗어나게 하여 비정상적인 회전 속도를 초래합니다.
이러한 문제에 대한 해결책은 "기계적 적합성의 정밀도 복원"에 중점을 두어야 합니다. 베어링을 정기적으로 윤활 및 유지 관리하고, 특수 그리스를 사용하며, 마모 상태를 점검하고, 마모가 기준치를 초과하면 적시에 교체해야 합니다. 연결축을 재보정하고, 노후된 탄성 부품을 교체하여 동축 오차가 0.1mm 이내로 유지되도록 해야 합니다. 또한, 구동 벨트의 장력을 조정하고, 부하단의 이물질을 제거하고, 구동 부품을 정밀 점검하여 부하의 안정적인 작동을 보장해야 합니다.
2. 전기 시스템 고장: 불안정한 에너지 공급의 근본 원인
전기 시스템은 모터의 동력원이며, 이 시스템의 고장은 입력 에너지의 변동을 직접적으로 초래합니다. 첫째, 전원 공급 문제: AC 정류 후 DC 전원 공급 장치의 필터 커패시터가 고장 나거나 정류 브리지의 한쪽 암이 손상되면 입력 DC 전압에 많은 리플이 발생하여 전기자 전류가 불안정해집니다. 둘째, 전기자 권선 고장: 권선의 권선 간 단락, 배선 불량 또는 정류자 세그먼트의 산화는 전기자 회로 저항의 변동을 일으켜 전자기 토크 출력에 영향을 미칩니다. 셋째, 여자 시스템 이상: 분리여자 DC 모터의 여자 권선 개방 회로 또는 접촉 불량, 또는 분권여자 모터의 여자 회로 저항의 급격한 변화는 주 자속의 변화를 초래합니다. 회전 속도 공식 n=(U-IaRa)/(CeΦ)에 따르면, 자속 Φ의 변동은 회전 속도의 급격한 변화를 직접적으로 유발합니다.
전기 고장 해결의 핵심은 "정확한 진단 + 맞춤형 수리"입니다. 멀티미터를 사용하여 출력 전압의 리플 계수를 측정하고, 고장난 필터 커패시터와 손상된 정류기 부품을 교체하며, 직류(DC) 전압의 안정성을 확보해야 합니다.
