Vraag: Wat zijn de belangrijkste oorzaken van frequente snelheidsfluctuaties (abrupte stijgingen en dalingen van de snelheid) bij gelijkstroommotoren tijdens bedrijf, en welke gerichte maatregelen moeten worden genomen voor het opsporen en verhelpen van deze problemen?
Antwoord:
Snelheidsschommelingen zijn een veelvoorkomende storing bij gelijkstroommotoren. De oorzaak ligt in een onevenwicht tussen het uitgangskoppel van de motor en het belastingskoppel, of in afwijkingen in het snelheidsregelsysteem en de mechanische transmissieonderdelen. Het oplossen van dit probleem moet stapsgewijs gebeuren, waarbij drie aspecten worden onderzocht: het elektrische systeem, de mechanische structuur en de regelinrichting. De specifieke oorzaken en oplossingen zijn als volgt:
I. Storingen in het elektrische systeem: Belangrijkste oorzaken van snelheidsfluctuaties
Ten eerste zijn storingen in het elektrische systeem een van de belangrijkste oorzaken van snelheidsfluctuaties. Enerzijds is er sprake van een instabiele voeding. De snelheid van een gelijkstroommotor is evenredig met de ankerspanning. Als de gelijkspanning die naar het anker wordt geleid problemen vertoont, zoals overmatige rimpeling of een plotselinge spanningsval, zal dit direct leiden tot overeenkomstige snelheidsfluctuaties. Bijvoorbeeld, verouderde filtercondensatoren of beschadigde gelijkrichtdiodes in de gelijkrichter zorgen ervoor dat de gelijkspanning na wisselstroomgelijkrichting een groot aantal wisselstroomcomponenten bevat, wat resulteert in een instabiele ankerstroom en verdere snelheidsfluctuaties veroorzaakt. In dit geval moet een oscilloscoop worden gebruikt om de spanning over het anker te meten, verouderde filtercondensatoren en beschadigde diodes te vervangen en te controleren of de voedingskabels goed contact maken. Draai de klemmen goed vast om ongelijkmatig spanningsverlies door te hoge contactweerstand te voorkomen.
Aan de andere kant kunnen er ook storingen optreden in de ankerwikkeling of veldwikkeling. Lokale kortsluitingen, onderbrekingen in de ankerwikkeling of lekstroom veroorzaakt door beschadigde isolatielagen van de wikkeling leiden tot een ongelijkmatige verdeling van de ankerstroom en een instabiel uitgangskoppel. Problemen zoals slecht contact en kortsluitingen tussen windingen in de veldwikkeling veroorzaken veranderingen in de bekrachtigingsflux. Volgens de formule voor de snelheid van een gelijkstroommotor n=(U-IaRa)/(CeΦ) (waarbij U de ankerspanning is, Ia de ankerstroom, Ra de ankerweerstand, Ce de motorconstante en Φ de bekrachtigingsflux), zullen schommelingen in de flux Φ direct veranderingen in de snelheid n veroorzaken. Tijdens het oplossen van problemen moet een megohmmeter worden gebruikt om de isolatieweerstand van de wikkeling te meten, een multimeter om te controleren op kortsluitingen en onderbrekingen, de beschadigde wikkeling te repareren of te vervangen en stof- en olievlekken op het oppervlak van de wikkeling te verwijderen om verslechtering van de isolatieprestaties te voorkomen.
II. Mechanische structuurafwijkingen: belangrijke factoren die indirect snelheidsfluctuaties veroorzaken
Ten tweede kunnen afwijkingen in de mechanische structuur indirect leiden tot snelheidsfluctuaties. Enerzijds afwijkingen in het transmissiemechanisme. Bijvoorbeeld losse of slippende riemen bij riemaandrijving, en overmatige slijtage of speling bij tandwielaandrijving, zorgen ervoor dat het vermogen van de motor niet stabiel op de belasting kan worden overgebracht. Dit resulteert in afwisselend stationair draaien en plotselinge belastingsveranderingen, die zich manifesteren als snelheidsfluctuaties. Om dit probleem op te lossen, moet de riemspanning worden aangepast, moeten versleten riemen en tandwielen worden vervangen, moet smeerolie worden aangebracht op de tandwieloverbrenging en moet de speling in de transmissie worden verminderd. Anderzijds kunnen defecten aan de motorlagers of een onbalans in de rotor een oorzaak zijn. Slijtage en gebrek aan olie in de lagers leiden tot een verhoogde en instabiele rotatieweerstand van de rotor; een afwijking van het zwaartepunt van de rotor veroorzaakt trillingen, wat op zijn beurt de snelheidsstabiliteit beïnvloedt en gepaard gaat met een licht geluid. Het is noodzakelijk om de motor te demonteren om de lagers te inspecteren, versleten lagers te vervangen en speciale smeerolie toe te voegen, en een dynamische balancering van de rotor uit te voeren om trillingsrisico's te elimineren.
III. Storingen in snelheidsregelinrichtingen: Exclusieve problemen bij regelbare gelijkstroommotoren
Ten slotte zijn defecten aan de snelheidsregelaar een belangrijke oorzaak van snelheidsfluctuaties in regelbare gelijkstroommotoren. Bij serie- en compound-geëxciteerde gelijkstroommotoren leiden slecht contact van de snelheidsregelweerstand en veroudering van interne elektronische componenten van de snelheidsregelaar tot een instabiele weerstand van het ankercircuit of veldcircuit, waardoor de motorsnelheid verandert. Bij borstelloze gelijkstroommotoren veroorzaken abnormale stuursignalen van de controller en een onjuiste positionering van de Hall-sensor afwijkingen in de commutatietijd, met als gevolg een instabiele werking van de motor. Bij het oplossen van problemen moet, bij een mechanische snelheidsregelaar, de oxidatielaag op de contacten van de snelheidsregelweerstand worden gereinigd en de verouderde snelheidsregelaar worden vervangen. Bij een borstelloze gelijkstroommotor moet het signaal van de Hall-sensor worden gecontroleerd, de installatiepositie van de sensor worden aangepast en de defecte controllermodule worden vervangen om een nauwkeurige afstemming tussen het stuursignaal en de rotorpositie te garanderen.
IV. Belastingsfactoren en probleemoplossingsproces: Hulpresolutie en efficiënte lokalisatie
Daarnaast kunnen belastingsschommelingen ook snelheidsveranderingen veroorzaken. Het is noodzakelijk om te controleren of er sprake is van een momentane overbelasting of een ongelijkmatige belasting, de bedrijfstoestand van de belasting te optimaliseren en de impact van belastingsschokken op de motorsnelheid te voorkomen. Bij het oplossen van problemen kan de volgorde "eerst elektrisch, dan mechanisch; eerst statisch, dan dynamisch" worden gehanteerd. Koppel eerst de belasting los om te controleren of de onbelaste snelheid van de motor stabiel is. Nadat de belastingfactor is uitgesloten, controleert u één voor één de voeding, wikkelingen, transmissiestructuur en snelheidsregelaar om de oorzaak van de storing efficiënt te lokaliseren. Door gerichte behandeling kan het probleem van snelheidsschommelingen bij DC-motoren effectief worden opgelost, de nauwkeurigheid van de apparatuur worden hersteld en de levensduur van de motor worden verlengd.




