Dutch 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
De snelheidsstabiliteit van een DC-motor bepaalt direct de toepassingswaarde. Vooral in scenario's zoals precisieproductie en geautomatiseerd transport veroorzaken snelheidsschommelingen vaak ketenproblemen. Om dit probleem op te lossen, is het noodzakelijk om te beginnen met de structurele kenmerken en het werkingsprincipe van de motor, een uitgebreide analyse uit te voeren in combinatie met de elektrische besturings- en mechanische transmissiesystemen, de kern van de zaak te identificeren en gerichte maatregelen te nemen.
I. Belangrijkste oorzaken van snelheidsschommelingen
De snelheidsformule van een gelijkstroommotor is n = (U – IaRa) / (CeΦ) (waarbij n de snelheid is, U de ankerspanning, Ia de ankerstroom, Ra de ankerweerstand, Ce de tegen-EMK-constante en Φ de excitatieflux). De instabiliteit van een parameter in de formule veroorzaakt snelheidsfluctuaties, die specifiek kunnen worden onderverdeeld in drie categorieën.
1. Abnormaal elektrisch systeem: directe inductor van parameterschommelingen
Een onstabiele ankervoeding is de meest voorkomende factor. Bijvoorbeeld, overmatige rimpel in de uitgang van de DC-voeding, slecht draadcontact of een plotselinge spanningsval veroorzaakt door een te kleine draaddiameter leiden allemaal tot abnormale fluctuaties in de U-waarde in de formule. Fouten in het bekrachtigingscircuit zijn ook cruciaal. In een serie-bekrachtigde motor is de bekrachtigingswikkeling in serie geschakeld met het anker; bij een gedeeltelijke kortsluiting in de wikkeling zal Φ afnemen, wat resulteert in een plotselinge snelheidstoename. In een shunt-bekrachtigde motor zal een slecht contact van de weerstand van het bekrachtigingscircuit veranderingen in de bekrachtigingsstroom veroorzaken, wat leidt tot Φ-fluctuatie. Bovendien zullen kortsluitingen tussen de windingen in de ankerwikkeling of oxidatie van de commutatorsegmenten onmiddellijke mutaties in Ia veroorzaken, en de spanningsval die door Ra wordt gegenereerd, zal dienovereenkomstig veranderen, waardoor de snelheidsbalans wordt verstoord.
2. Problemen met de mechanische structuur: verstorende factoren bij krachtoverbrenging
De verbindingsmethode tussen de motor en de last heeft een directe invloed op de snelheidsstabiliteit. Verkeerde uitlijning bij de montage van de koppeling (zoals verkeerde uitlijning en losheid) veroorzaakt periodieke schommelingen in het lastkoppel, wat leidt tot ernstige schommelingen in Ia bij veranderingen in de belasting. Lagerslijtage of slechte smering verhoogt de mechanische wrijvingsweerstand; de willekeurige verandering van deze weerstand verstoort de balans van "elektromagnetisch koppel = lastkoppel + wrijvingskoppel" en veroorzaakt snelheidsschommelingen. Als de motor zelf een rotoronbalansprobleem heeft, veroorzaakt de centrifugale kracht die tijdens hoge snelheidsrotatie wordt gegenereerd mechanische trillingen, waardoor de koppelschommelingen verder toenemen.
3. Controle- en omgevingsfactoren: systeemregulering en externe interferentie
Niet-overeenkomende parameters van het snelheidsregelsysteem zijn een belangrijke oorzaak. Een te grote proportionele coëfficiënt van de PID-regelaar leidt bijvoorbeeld gemakkelijk tot overshoot, en een te lange integratietijd slaagt er niet in om stationaire fouten tijdig te onderdrukken, waardoor het toerental rond de streefwaarde oscilleert. Ook externe omgevingsinvloeden kunnen niet worden genegeerd: sterke elektromagnetische straling verstoort de regelsignalen en temperatuurveranderingen beïnvloeden de weerstandswaarden van Ra en de bekrachtigingswikkeling. Wanneer de temperatuur stijgt, neemt Ra toe; als U onveranderd blijft, nemen Ia en het elektromagnetische koppel af, wat uiteindelijk leidt tot een daling van het toerental.
II. Systematische oplossingen
1. Optimaliseer het elektrische systeem om de kernparameters te stabiliseren
Controleer eerst het voedingssysteem: vervang de DC-voeding door een voeding van goede kwaliteit (rimpelfactor ≤ 1%) of sluit een condensator parallel aan op de uitgangsaansluiting voor filtering. Bij kabelproblemen is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de kabeldoorsnede voldoet aan de stroomvereisten (stroomdichtheid ≤ 6 A/mm²), de aansluitklemmen opnieuw aan te draaien en indien nodig verzilverde contacten te gebruiken om de contactweerstand te verminderen. Controleer vervolgens de wikkelingen: meet de isolatie van de anker- en bekrachtigingswikkelingen met een megohmmeter. Wikkel de wikkelingen bij kortsluiting opnieuw en controleer de nauwkeurigheid van de wikkelingen (inter-windingfout ≤ 0,5%). Polijst geoxideerde commutatorsegmenten met fijn schuurpapier en breng geleidend vet aan; controleer tegelijkertijd het contactoppervlak tussen de borstel en de commutatorsegmenten om er zeker van te zijn dat dit minimaal 85% bedraagt.
2. Repareer de mechanische structuur om transmissie-interferentie te elimineren
Kalibreer de koppeling bij verbindingsproblemen opnieuw om ervoor te zorgen dat de radiale slingering ≤ 0,05 mm en de eindvlak slingering ≤ 0,03 mm bedraagt. Bij grote belastingsfluctuaties kan een flexibele koppeling worden gebruikt om schokken te absorberen. Bij lagerdefecten moeten hoogprecisielagers van hetzelfde model (zoals klasse P5) tijdig worden vervangen en moet er regelmatig hittebestendig vet worden toegevoegd (elke 500 bedrijfsuren). Als de rotor onbalans vertoont, voer dan een dynamische balanstest uit en controleer de onbalans binnen 5 g·cm door aan beide uiteinden van de rotor balansgewichten toe te voegen.
3. Verbeter controlestrategieën om externe interferentie te isoleren
Stel de PID-parameters opnieuw in en bepaal de optimale parameters door middel van stapresponstests: de proportionele coëfficiënt zorgt ervoor dat de responssnelheid aan de eisen voldoet, de integratietijd elimineert statische fouten en de afgeleide tijd onderdrukt overshoot. Om elektromagnetische interferentie te voorkomen, kan een metalen afschermingslaag om het regelcircuit worden gewikkeld. Deze afschermingslaag moet op één punt worden geaard. Om de invloed van temperatuur te beperken, installeert u een temperatuursensor op de motor en realiseert u temperatuurcompensatie van de ankerspanning via het regelsysteem. Wanneer de temperatuur met 10 °C stijgt, wordt de ankerspanning automatisch met 1% tot 2% verhoogd. Voer daarnaast regelmatig onderhoud aan de motor uit, verwijder oppervlaktestof en inspecteer het koelsysteem om ervoor te zorgen dat de motor binnen een temperatuurbereik van 40 °C tot 60 °C functioneert.
Door bovenstaande systematische maatregelen op elektrisch, mechanisch en besturingstechnisch vlak kan het probleem van snelheidsfluctuaties bij gelijkstroommotoren effectief worden opgelost. De snelheidsfluctuaties kunnen binnen ±1% worden geregeld, wat voldoet aan de eisen voor nauwkeurige werking en de levensduur van de motor met meer dan 30% verlengt.
