1. Probleemstelling
Als kernapparatuur voor het omzetten van elektrische energie in mechanische energie worden gelijkstroommotoren veel gebruikt in gereedschapswerktuigen, liften, voertuigen op nieuwe energiebronnen en andere sectoren. Bij langdurig gebruik kunnen sommige gebruikers echter een abnormale temperatuurstijging in de motorbehuizing opmerken, en in ernstige gevallen oververhittingsverschijnselen zoals verkleuring van de isolatielaag en de uitstoot van een verbrande geur. Dit probleem verkort niet alleen de levensduur van de motor, maar kan ook leiden tot ernstige storingen zoals doorbranden van de wikkelingen en uitval van de apparatuur, met veiligheidsrisico's en economische verliezen tot gevolg. Daarom is het van groot belang om te onderzoeken "waarom oververhitting optreedt in gelijkstroommotoren tijdens bedrijf en hoe dit wetenschappelijk kan worden voorkomen en aangepakt" om de stabiele werking van apparatuur te garanderen.

2. Probleemanalyse: Belangrijkste oorzaken van oververhitting van DC-motoren
De verhitting van een gelijkstroommotor is direct gerelateerd aan energieverlies. Het oververhittingsfenomeen is hoofdzakelijk te wijten aan twee kernproblemen: een abnormale toename van interne verliezen en een storing in het warmteafvoersysteem. Deze problemen kunnen specifiek worden onderverdeeld in de volgende drie categorieën:

Ten eerste is er sprake van overmatig elektrisch verlies. Wanneer de motor draait, genereren de ankerwikkeling en de veldwikkeling koperverliezen, waarvan de grootte evenredig is met het kwadraat van de stroomsterkte. Als de motor langdurig overbelast draait, of als de ankerspanning te hoog is, waardoor de stroomsterkte de nominale waarde overschrijdt, zal het koperverlies sterk toenemen. Als de warmte niet tijdig kan worden afgevoerd, zal de motortemperatuur stijgen. Bijvoorbeeld, in de bewerking van gereedschapswerktuigen, als de snijbelasting plotseling wordt verhoogd, moet de motor een hoger koppel leveren en zal de ankerstroom dienovereenkomstig toenemen. Als deze situatie langdurig aanhoudt, zal de temperatuur van de wikkeling snel de veiligheidsdrempel overschrijden.

Ten tweede is er sprake van abnormale mechanische wrijving. Er is mechanische wrijving tussen de lagers, de commutator en de borstels in de motor. Onder normale omstandigheden is het wrijvingsverlies gering. Naarmate de gebruiksduur toeneemt, kunnen de lagers echter problemen ondervinden zoals slijtage en droog smeermiddel, wat leidt tot een verhoogde wrijvingsweerstand. Als het commutatoroppervlak versleten of vervormd is, of als de borsteldruk te hoog is, zal dit ook de wrijvingswarmte verhogen. Deze mechanische defecten zetten het mechanische verlies van de motor om in extra warmte, waardoor de algehele temperatuur van de motor stijgt. Na lagerslijtage zal de rotor bijvoorbeeld een lichte excentriciteit vertonen, wat niet alleen de wrijving verhoogt, maar ook kan leiden tot ongelijkmatige luchtspleten, wat de motor verder verhit.

Ten derde is er een storing in het warmteafvoersysteem. DC-motoren zijn meestal afhankelijk van ventilatoren, koellichamen of koelluchtkanalen voor de warmteafvoer. Als de ventilatorbladen beschadigd zijn, de koellichamen geblokkeerd zijn door stof en olie, of de koelluchtkanalen geblokkeerd zijn door vuil, zal de warmteafvoer aanzienlijk afnemen. Bovendien zal het gebruik in een omgeving met hoge temperaturen (zoals buitenapparatuur in de zomer of motoren in gesloten schakelkasten) de warmteafvoer bemoeilijken, waardoor de kans op oververhitting groter wordt.

3. Preventie- en behandelingsmaatregelen voor oververhitting van DC-motoren
Om bovenstaande oorzaken aan te pakken, kunnen er twee maatregelen worden genomen: preventief onderhoud en het afhandelen van storingen om oververhitting van de motor te voorkomen.

Preventief onderhoud vereist allereerst een redelijke beheersing van de motorbelasting en het voorkomen van langdurige overbelasting. Selecteer een motor met een vermogen dat past bij de apparatuurvereisten en installeer overstroombeveiliging in het besturingssysteem om de stroomtoevoer automatisch af te sluiten of de belasting te verlagen wanneer de stroom de nominale waarde overschrijdt. Voer ten tweede regelmatig mechanisch onderhoud aan de motor uit. Controleer de smering van de lagers elke 3-6 maanden, voeg tijdig smeervet toe of vervang het, controleer de slijtage van de borstels, pas de borsteldruk aan en houd het oppervlak van de commutator schoon en glad. Reinig ten slotte regelmatig het warmteafvoersysteem en verwijder stof en olie van de koellichamen, ventilatoren en luchtkanalen om onbelemmerde warmteafvoerkanalen te garanderen. In omgevingen met hoge temperaturen kunnen extra koelventilatoren of warmteafvoerapparaten worden geïnstalleerd.

Wat betreft foutafhandeling: als oververhitting van de motor wordt gedetecteerd, moet de machine onmiddellijk worden uitgeschakeld voor inspectie. Als de oorzaak overmatig elektrisch verlies is, is het noodzakelijk om te detecteren of de belasting abnormaal is, te controleren of de ankerspanning stabiel is en de wikkelingen te inspecteren op fouten zoals kortsluiting en aardfouten. Vervang indien nodig de beschadigde wikkelingen. Als het probleem abnormale mechanische wrijving is, demonteer dan de motor om te controleren of de lagers versleten zijn en of de commutator en borstels defect zijn, vervang de beschadigde onderdelen en monteer ze opnieuw. Als het warmteafvoersysteem defect raakt, reinig dan de warmteafvoercomponenten, repareer of vervang de beschadigde ventilator en maak de koelluchtkanalen schoon om ervoor te zorgen dat het warmteafvoersysteem weer normaal werkt. Voer na het oplossen van problemen een test uit zonder belasting gedurende een bepaalde tijd om te bevestigen dat de motortemperatuur normaal is voordat u de motor in gebruik neemt.

Kortom, oververhitting van DC-motoren is het gevolg van een combinatie van meerdere factoren. Door wetenschappelijk preventief onderhoud en tijdige storingsafhandeling kan oververhitting effectief worden voorkomen, de levensduur van de motor worden verlengd en de stabiele werking van de apparatuur worden gegarandeerd.
​