Dutch 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
De instabiele rotatiesnelheid van gelijkstroommotoren wordt veroorzaakt door complexe factoren die meerdere schakels omvatten, zoals de voeding, de machineonderdelen, elektromagnetisme en de besturing. De specifieke oorzaken en de beoogde oplossingen zijn als volgt:
I. Abnormale stroomvoorziening en stroomvoorzieningssysteem: "Bronstoring" van de energietoevoer
De rotatiesnelheid van een gelijkstroommotor is rechtstreeks gerelateerd aan de ankerspanning (volgens de formule n=(U-IaRa)/(CeΦ), waarbij n de rotatiesnelheid is, U de ankerspanning, Ia de ankerstroom, Ra de ankerweerstand, Ce de elektromotorische krachtconstante en Φ de excitatieflux). Spanningsschommelingen of stroomafwijkingen in het voedingssysteem zijn de voornaamste oorzaak van een instabiele rotatiesnelheid.
Veelvoorkomende problemen zijn onder andere: de ingangsspanning fluctueert met meer dan ±10% als gevolg van veranderingen in de belasting van het elektriciteitsnet; de draaddiameter van het netsnoer is te klein, wat leidt tot overmatig lijnverlies bij hoge stroomsterkte en een spanningsval tot gevolg heeft; de filtercondensator van de voeding veroudert en begeeft het, waardoor deze geen wisselstroomrimpel meer kan filteren en het anker een pulserende spanning krijgt. Als een kleine gelijkstroommotor bijvoorbeeld een inferieure schakelende voeding gebruikt, zal er een duidelijke schommeling in het toerental optreden wanneer de rimpelcoëfficiënt hoger is dan 5%.
Oplossingen: Geef prioriteit aan de selectie van lineaire voedingen of hoogfrequent schakelende voedingen met een spanningsregelingsnauwkeurigheid van ±0,5% om een stabiele ankerspanning te garanderen; selecteer koperen kerndraden met een voldoende draaddiameter afhankelijk van de nominale stroom van de motor en houd de spanningsval binnen 0,5V; controleer regelmatig de capaciteitswaarde van de filtercondensator van de voeding, vervang verouderde en defecte componenten en voeg indien nodig een secundair filtercircuit toe om de zuiverheid van de voeding te verbeteren.
II. Mechanische constructiefouten: "Fysieke obstakels" bij stroomoverdracht
Slijtage, vastlopen of montageafwijkingen van mechanische componenten leiden tot een ongelijkmatige belasting van de motor, waardoor de rotatiesnelheid fluctueert. Kernproblemen zijn onder andere: onvoldoende smering en slijtage van lagers leiden tot fluctuerend wrijvingskoppel, en in ernstige gevallen treedt het fenomeen "boring sweeping" (wrijving tussen het anker en de stator) op; excentrische montage van transmissiecomponenten zoals koppelingen en poelies genereert periodieke radiale krachten; vastlopen van de belastingzijde (bijvoorbeeld door een vastgelopen klep of slechte tandwieloverbrenging), wat resulteert in abrupte veranderingen in het belastingskoppel.
Neem bijvoorbeeld de aandrijfmotor van een transportband. Als de paralleliteitsafwijking van de poelie groter is dan 0,1 mm/m, zal de bandspanning periodiek veranderen en zal de rotatiesnelheid van de motor dienovereenkomstig fluctueren. Oplossingen: Stel een regelmatig onderhoudsmechanisme in, smeer de lagers elke 2000 bedrijfsuren en vervang ze tijdig wanneer de slijtage de norm overschrijdt; gebruik een meetklok om de coaxialiteit en paralleliteit van de transmissiecomponenten te kalibreren en de fout binnen 0,05 mm te houden; installeer een koppelsensor aan het uiteinde van de belasting om de belastingverandering in realtime te bewaken en overbelasting te voorkomen.
III. Defecten aan de motorbehuizing en het elektromagnetische systeem: "Prestatievermindering" van de kernaandrijving
Storingen in het interne elektromagnetische circuit of structurele componenten van de motor kunnen de stabiliteit van de rotatiesnelheid direct beïnvloeden. Dit uit zich hoofdzakelijk in: veroudering van de isolatie van de ankerwikkeling leidt tot kortsluiting tussen windingen, waardoor de ankerweerstand Ra afneemt, de stroom Ia toeneemt en de rotatiesnelheid abnormaal stijgt; een onderbreking of slecht contact in de bekrachtigingswikkeling leidt tot een afname van de bekrachtigingsflux Φ en een abrupte toename van de rotatiesnelheid (risico op "doorslaan"); slijtage van het commutatoroppervlak of slecht contact van de koolborstel veroorzaakt intermitterende ankerstroom, wat resulteert in pulserende rotatiesnelheid.
Om dergelijke problemen aan te pakken, zijn professionele testmethoden nodig om de fouten op te sporen: gebruik een megohmmeter om de isolatieweerstand van de ankerwikkeling te meten en impregneer deze opnieuw met verf voor isolatiebehandeling wanneer deze lager is dan 0,5 MΩ; meet de aan-uit-weerstand van de bekrachtigingswikkeling met een multimeter en polijst het klemmenblok en zet het vast wanneer het contact slecht is; polijst het commutatoroppervlak regelmatig met fijn schuurpapier, stel de koolborsteldruk af (meestal 0,15-0,25 MPa) en zorg ervoor dat het contactoppervlak meer dan 90% bedraagt.
IV. Storing in het regelcircuit en het terugkoppelsysteem: "Gesloten-lusbreuk" van de rotatiesnelheidsregeling
Moderne gelijkstroommotoren maken meestal gebruik van PID-regeling met gesloten regelkring. Abnormale feedbacksignalen voor de rotatiesnelheid of verkeerd afgestelde controllerparameters leiden tot een storing in de regeling. Veelvoorkomende problemen zijn onder andere: losse installatie van rotatiesnelheidssensoren (zoals encoders en tachogeneratoren) waardoor pulsverlies in de feedbacksignalen optreedt; onredelijke instelling van de PID-controllerparameters, een te hoge proportionele versterking die oscillatie veroorzaakt en een te lange integratietijd die een vertraagde respons tot gevolg heeft; schade aan componenten zoals relais en thyristoren in het regelcircuit waardoor de regeling van de ankerspanning uitvalt.
Oplossingen: Bevestig de rotatiesnelheidssensor met een anti-losraakconstructie, zorg voor een goede afscherming van de signaaloverdrachtsleiding om elektromagnetische interferentie te voorkomen; stel de PID-parameters opnieuw af met behulp van de "dempingscurvemethode" om de reactiesnelheid van het systeem stabiel te houden; voer regelmatig aan/uit-controles uit op het regelcircuit, vervang defecte componenten en voeg indien nodig redundante regelmodules toe om de betrouwbaarheid te verbeteren.
Samenvattend vereist het oplossen van het probleem van de instabiele rotatiesnelheid van DC-motoren het volgen van het principe van "brononderzoek en hiërarchische verwerking", waarbij een alomvattende analyse wordt uitgevoerd vanuit vier dimensies: voeding, machine, elektromagnetisme en besturing. Op basis van de bedrijfsomstandigheden van de motor worden gerichte oplossingen geformuleerd en een regelmatig onderhoudsmechanisme wordt opgezet om de stabiliteit van de rotatiesnelheid te waarborgen en de operationele kwaliteit van de apparatuur te verbeteren.
