Pergunta: Quais são as principais razões para as frequentes flutuações de velocidade (aumento e queda abruptos da velocidade) dos motores CC durante a operação, e quais medidas específicas devem ser tomadas para a identificação e resolução do problema?
Responder:
A flutuação de velocidade é uma falha típica no funcionamento de motores CC. Sua essência reside no desequilíbrio entre o torque de saída do motor e o torque da carga, ou em anormalidades no sistema de regulação de velocidade e nas peças de transmissão mecânica. A solução de problemas deve ser realizada uma a uma, considerando três aspectos: sistema elétrico, estrutura mecânica e dispositivo de regulação. As causas e soluções específicas são as seguintes:
I. Falhas em Sistemas Elétricos: Principais Causas de Flutuações de Velocidade
Primeiramente, falhas no sistema elétrico são uma das principais causas de flutuações de velocidade. Por um lado, a instabilidade na alimentação elétrica. A velocidade de um motor CC é proporcional à tensão da armadura. Se a tensão CC de entrada na armadura apresentar problemas, como ondulação excessiva ou queda de tensão instantânea, isso causará diretamente flutuações na velocidade. Por exemplo, capacitores de filtro envelhecidos ou diodos retificadores danificados no dispositivo retificador farão com que a tensão CC após a retificação CA contenha um grande número de componentes CA, resultando em corrente de armadura instável e, consequentemente, em flutuações de velocidade. Nesse caso, deve-se usar um osciloscópio para detectar a tensão na armadura, substituir os capacitores de filtro envelhecidos e os diodos danificados, verificar se os cabos de alimentação estão em bom contato e apertar os blocos de terminais para evitar perdas de tensão irregulares devido à resistência de contato excessiva.
Por outro lado, falhas no enrolamento da armadura ou no enrolamento de campo podem causar problemas. Curtos-circuitos localizados, circuitos abertos no enrolamento da armadura ou fugas causadas por camadas de isolamento danificadas levarão a uma distribuição desigual da corrente na armadura e a um torque de saída instável; problemas como mau contato e curtos-circuitos entre espiras no enrolamento de campo causarão alterações no fluxo de excitação. De acordo com a fórmula da velocidade do motor CC, n = (U - IaRa)/(CeΦ) (onde U é a tensão da armadura, Ia é a corrente da armadura, Ra é a resistência da armadura, Ce é a constante do motor e Φ é o fluxo de excitação), flutuações no fluxo Φ causarão diretamente alterações na velocidade n. Durante a solução de problemas, deve-se usar um megômetro para detectar a resistência de isolamento do enrolamento, um multímetro para verificar falhas de curto-circuito e circuito aberto, reparar ou substituir o enrolamento danificado e limpar a poeira e manchas de óleo na superfície do enrolamento para evitar a degradação do desempenho do isolamento.
II. Anomalias na Estrutura Mecânica: Principais Fatores que Causam Indiretamente Flutuações de Velocidade
Em segundo lugar, anomalias na estrutura mecânica podem levar indiretamente a flutuações de velocidade. Por um lado, desvios no mecanismo de transmissão. Por exemplo, correias frouxas ou deslizando em transmissões por correia, e desgaste excessivo ou folga em transmissões por engrenagem, impossibilitarão a transmissão estável da potência gerada pelo motor para a carga, resultando em alternância entre "marcha lenta" e "variações repentinas de carga", que se manifestam como flutuações de velocidade. Ao solucionar esse problema, ajuste a tensão da correia, substitua correias e engrenagens desgastadas, aplique óleo lubrificante na área de contato das engrenagens e reduza a folga da transmissão. Por outro lado, falhas nos rolamentos do motor ou desbalanceamento do rotor. Desgaste e falta de óleo nos rolamentos levarão ao aumento e à instabilidade da resistência rotacional do rotor; o desvio do centro de gravidade do rotor causará vibração, o que, por sua vez, afeta a estabilidade da velocidade e é acompanhado por um leve ruído. É necessário desmontar o motor para inspecionar os rolamentos, substituir os rolamentos desgastados e adicionar óleo lubrificante especial, além de realizar o balanceamento dinâmico do rotor para eliminar os riscos de vibração.
III. Falhas nos dispositivos de regulação de velocidade: problemas exclusivos de motores CC controláveis
Por fim, falhas no dispositivo regulador de velocidade são importantes causas de flutuações de velocidade em motores CC controláveis. Para motores CC com excitação em série e composta, o mau contato do resistor regulador de velocidade e o envelhecimento dos componentes eletrônicos internos do regulador de velocidade levam à instabilidade da resistência do circuito da armadura ou do circuito de campo, alterando a velocidade do motor; para motores CC sem escovas, sinais de acionamento anormais emitidos pelo controlador e o posicionamento incorreto do sensor Hall causam desvios no tempo de comutação, resultando em operação instável do motor. Durante a solução de problemas, se for um dispositivo regulador de velocidade mecânico, limpe a camada de óxido nos contatos do resistor regulador de velocidade e substitua o regulador de velocidade envelhecido; se for um motor CC sem escovas, verifique o sinal do sensor Hall, ajuste a posição de instalação do sensor e substitua o módulo controlador defeituoso para garantir a correspondência precisa entre o sinal de acionamento e a posição do rotor.
IV. Fatores de Carga e Processo de Solução de Problemas: Resolução Auxiliar e Localização Eficiente
Além disso, flutuações de carga também podem causar alterações na velocidade. É necessário confirmar se a carga apresenta sobrecarga instantânea ou carga irregular, otimizar o estado de operação da carga e evitar o impacto do choque de carga na velocidade do motor. Durante a solução de problemas, a sequência “elétrica primeiro, depois mecânica; estática primeiro, depois dinâmica” pode ser adotada. Primeiro, desconecte a carga para verificar se a velocidade do motor em vazio é estável. Após eliminar o fator de carga, verifique a fonte de alimentação, os enrolamentos, a estrutura de transmissão e o dispositivo de regulação de velocidade, um a um, para localizar o ponto de falha com eficiência. Por meio de um tratamento direcionado, o problema de flutuação de velocidade dos motores CC pode ser resolvido de forma eficaz, a precisão de operação do equipamento pode ser restaurada e a vida útil do motor pode ser prolongada.




