Bij industriële productie of de dagelijkse werking van apparatuur ervaren gelijkstroommotoren vaak abnormale snelheidsfluctuaties (snelheidsvariaties van hoog naar laag). Dit beïnvloedt niet alleen de verwerkingsnauwkeurigheid en operationele stabiliteit van de apparatuur, maar kan ook de levensduur van motoren verkorten. Wat zijn de belangrijkste oorzaken van abnormale snelheidsfluctuaties in gelijkstroommotoren? Welke systematische oplossingen moeten voor deze oorzaken worden toegepast?
I. Analyse van de kernoorzaken
Het toerental van een gelijkstroommotor volgt de formule n = (U – IaRa)/(CeΦ) (waarbij n het toerental is, U de ankerspanning, Ia de ankerstroom, Ra de ankercircuitweerstand, Ce de motorconstante en Φ de excitatieflux). Toerentalschommelingen worden in wezen veroorzaakt door abnormale veranderingen in een of meer parameters in de formule, die specifiek kunnen worden onderverdeeld in drie categorieën: storingen in het elektrische systeem, problemen met de mechanische structuur en invloeden van de externe werkomgeving.
1. Storingen in het elektrische systeem: Dit is de meest voorkomende oorzaak van snelheidsschommelingen. Ten eerste zal een onstabiele voeding in het ankercircuit – zoals rimpelingen in de uitgangsspanning van de gelijkstroomvoeding, slecht draadcontact of verhoogde weerstand door veroudering van de lijn – onmiddellijke veranderingen in U en Ia veroorzaken, wat direct leidt tot snelheidsschommelingen. Ten tweede, abnormale excitatiesystemen: bij afzonderlijk bekrachtigde gelijkstroommotoren zullen open circuits, kortsluitingen of slecht contact in de bekrachtigingswikkeling een plotselinge verandering in Φ veroorzaken; bij shunt-bekrachtigde motoren zal de magnetische flux ook afnemen als de weerstand van het bekrachtigingscircuit plotseling toeneemt, wat resulteert in een scherpe snelheidstoename. Ten derde, storingen in de ankerwikkeling: kortsluitingen tussen de windingen, open circuits in de wikkeling of slecht contact van de commutatorsegmenten zullen een ongelijke Ia veroorzaken, wat de snelheidsstabiliteit aantast.
2. Problemen met de mechanische structuur: Plotselinge veranderingen in de mechanische weerstand veroorzaken indirect snelheidsschommelingen. Versleten, onvoldoende gesmeerde of beschadigde motorlagers verhogen de rotatieweerstand en veroorzaken periodieke schommelingen. Afwijkingen in de koppelingsinstallatie (zoals verkeerde uitlijning, speling) leiden tot een ongelijkmatige belastingsoverdracht en intermitterende belastingsstoten. Als de door de motor zelf aangedreven belasting het risico loopt vast te lopen of te blokkeren (zoals materiaalophoping in transportapparatuur), zal dit plotselinge veranderingen in het belastingskoppel veroorzaken. Volgens de snelheidsformule stijgt Ia wanneer de belasting toeneemt en neemt de snelheid dienovereenkomstig af; wanneer de belasting afneemt, neemt de snelheid weer toe.
3. Invloeden van externe operationele omgeving: Ten eerste zal een hoge omgevingstemperatuur de weerstand van de ankerwikkeling Ra verhogen door thermische uitzetting en krimp; tegelijkertijd zullen de magnetische eigenschappen van de bekrachtigingswikkeling verzwakken, wat leidt tot een afname van Φ. Deze twee effecten samen veroorzaken snelheidsschommelingen. Ten tweede zullen omgevingsfactoren zoals stof en vochtigheid de motoraansluitingen of commutatoren aantasten, wat resulteert in een onstabiele contactweerstand, wat op zijn beurt de stroomsterkte en snelheid beïnvloedt. Ten derde, externe elektromagnetische interferentie: sterke magnetische velden die worden gegenereerd door nabije, krachtige apparatuur, zullen de fluxstabiliteit van het bekrachtigingssysteem verstoren.
II. Systematische oplossingen
1. Optimaliseer het elektrische systeem om stabiele parameters te garanderen: Inspecteer eerst het voedingssysteem, vervang verouderde draden en pas verbindingsmethoden met een lage weerstand toe, zoals koperen staven, om een goed contact in het ankercircuit te garanderen. Als de rimpel in de voeding groot is, kunnen filtercondensatoren of spanningsstabilisatoren worden geïnstalleerd om de ankerspanning U te stabiliseren. Inspecteer vervolgens het bekrachtigingssysteem: meet met een multimeter de weerstand van de bekrachtigingswikkeling, controleer op kortsluitingen en onderbrekingen en vervang beschadigde wikkelingen; kalibreer bij shunt-bekrachtigde motoren de varistor van het bekrachtigingscircuit regelmatig om abnormale weerstandsveranderingen te voorkomen. Inspecteer ten slotte de ankerwikkeling: bepaal de kortsluiting tussen de windingen met behulp van een ankerspanningsvaltest, repareer of vervang de wikkeling tijdig en reinig tegelijkertijd de commutatorsegmenten en polijst de oxidelaag om een soepele stroomgeleiding te garanderen.
2. Revisie van de mechanische structuur om weerstandsschommelingen te verminderen: Onderhoud de motorlagers regelmatig, vul smeerolie bij en vervang versleten lagers en afdichtingen om soepele rotatie te garanderen. Kalibreer de koppeling opnieuw, stel de concentriciteit af en draai de verbindingsbouten vast om ongelijkmatige belastingsoverdracht te voorkomen. Inspecteer tegelijkertijd de lastapparatuur, reinig de materiaalophoping in het transportkanaal en repareer vastgelopen componenten om een stabiel lastkoppel te garanderen en zo de impact op het motortoerental vanuit de bron te verminderen.
3. Verbeter de werkomgeving om externe interferentie te elimineren: Installeer de motor in een goed geventileerde ruimte en voeg koelventilatoren of andere koelapparatuur toe om de omgevingstemperatuur binnen het nominale bedrijfsbereik van de motor te houden. Zorg voor afgedichte bescherming voor de motoraansluitingen en -commutators om corrosie door stof en vocht te voorkomen. Bij elektromagnetische interferentie kan een afscherming in het bekrachtigingscircuit van de motor worden geïnstalleerd of kan de installatiepositie van de motor worden aangepast om deze uit de buurt te houden van apparatuur met een hoog vermogen dat interferentie kan veroorzaken.
Daarnaast kan het opzetten van een regelmatig inspectiesysteem om de motorsnelheid in real-time te bewaken met een toerenteller, het vastleggen van bedrijfsparameters en het vooraf detecteren van afwijkende trends, en het regelmatig uitvoeren van uitgebreid onderhoud aan de motor, inclusief reiniging, bevestiging en kalibratie, de kans op snelheidsschommelingen effectief verminderen en de stabiele werking van de DC-motor garanderen.




