Russian 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
В промышленном производстве или при повседневной эксплуатации оборудования двигатели постоянного тока часто испытывают аномальные колебания скорости (перепады скорости). Это не только влияет на точность обработки и стабильность работы оборудования, но и может сократить срок службы двигателей. Каковы основные причины аномальных колебаний скорости двигателей постоянного тока? Какие системные решения следует применять для устранения этих причин?
I. Анализ основных причин
Скорость двигателя постоянного тока рассчитывается по формуле n = (U – IaRa)/(CeΦ) (где n – скорость, U – напряжение якоря, Ia – ток якоря, Ra – сопротивление цепи якоря, Ce – постоянная двигателя, а Φ – поток возбуждения). Колебания скорости, по сути, вызваны аномальными изменениями одного или нескольких параметров, входящих в формулу, которые можно разделить на три категории: отказы электрической системы, проблемы механической конструкции и воздействие внешних факторов.
1. Неисправности электрической системы: Это наиболее распространённая причина колебаний скорости. Во-первых, нестабильное питание якорной цепи, например, пульсации выходного напряжения источника постоянного тока, плохой контакт проводов или повышенное сопротивление из-за старения линии, вызывает мгновенные изменения U и Ia, непосредственно приводящие к колебаниям скорости. Во-вторых, ненормальные системы возбуждения: в двигателях постоянного тока с независимым возбуждением обрывы, короткие замыкания или плохой контакт в обмотке возбуждения вызывают резкое изменение Φ; в двигателях с параллельным возбуждением резкое увеличение сопротивления цепи возбуждения также приводит к уменьшению магнитного потока, что приводит к резкому увеличению скорости. В-третьих, неисправности обмотки якоря: межвитковые короткие замыкания, обрывы в обмотке или плохой контакт сегментов коллектора, вызывают неравномерность Ia, нарушая устойчивость скорости.
2. Проблемы механической структуры: Резкие изменения механического сопротивления косвенно вызывают колебания скорости. Изношенные, недостаточно смазанные или поврежденные подшипники двигателя увеличивают сопротивление вращению и вызывают периодические колебания. Отклонения в монтаже муфты (например, перекос, люфт) приводят к неравномерной передаче нагрузки и прерывистым ударам нагрузки. Если нагрузка, приводимая в движение самим двигателем, подвержена риску заклинивания или остановки (например, скопление материала в конвейерном оборудовании), это приводит к резким изменениям момента нагрузки. Согласно формуле скорости, при увеличении нагрузки Ia увеличивается, а скорость соответственно уменьшается; при уменьшении нагрузки скорость снова увеличивается.
3. Влияние внешней операционной среды: Во-первых, высокая температура окружающей среды увеличит сопротивление обмотки якоря Ra из-за теплового расширения и сжатия; одновременно с этим ослабнут магнитные свойства обмотки возбуждения, что приведет к уменьшению Φ. Эти два эффекта в совокупности вызывают колебания скорости. Во-вторых, такие факторы окружающей среды, как пыль и влажность, вызовут коррозию клемм двигателя или коллекторов, что приведет к нестабильному контактному сопротивлению, что, в свою очередь, скажется на силе тока и скорости. В-третьих, внешние электромагнитные помехи: сильные магнитные поля, создаваемые расположенным поблизости мощным оборудованием, будут нарушать стабильность магнитного потока системы возбуждения.
II. Системные решения
1. Оптимизируйте электрическую систему для обеспечения стабильных параметров: Во-первых, проверьте систему электропитания, замените изношенные провода и используйте низкоомные соединения, например, медные шины, для обеспечения хорошего контакта в цепи якоря. При больших пульсациях напряжения питания можно установить фильтрующие конденсаторы или стабилизаторы напряжения для стабилизации напряжения якоря U. Во-вторых, проверьте систему возбуждения: используйте мультиметр для измерения сопротивления обмотки возбуждения, проверьте на наличие коротких замыканий и обрывов, и замените поврежденные обмотки; для двигателей с параллельным возбуждением регулярно калибруйте варистор цепи возбуждения, чтобы предотвратить аномальные изменения сопротивления. Наконец, проверьте обмотку якоря: определите межвитковое замыкание путем проверки падения напряжения якоря, своевременно отремонтируйте или замените обмотку, одновременно очищая сегменты коллектора и полируя оксидный слой для обеспечения плавного прохождения тока.
2. Капитальный ремонт механической конструкции для уменьшения колебаний сопротивления: Регулярно проводите техническое обслуживание подшипников двигателя, добавляйте смазочное масло, заменяйте изношенные подшипники и уплотнения для обеспечения плавного вращения. Повторно калибруйте муфту, регулируйте концентричность и затягивайте соединительные болты, чтобы избежать неравномерной передачи нагрузки. Одновременно с этим осматривайте загрузочное оборудование, очищайте транспортный канал от скоплений материала и ремонтируйте заклинившие компоненты для обеспечения стабильного крутящего момента нагрузки, тем самым снижая влияние источника на скорость двигателя.
3. Улучшите рабочую среду, чтобы устранить внешние помехи: Устанавливайте двигатель в хорошо проветриваемом месте, используйте вентиляторы или другие охлаждающие устройства для поддержания температуры окружающей среды в пределах номинального рабочего диапазона двигателя. Обеспечьте герметичную защиту клемм двигателя и коллекторов от коррозии, вызванной пылью и влагой. При наличии электромагнитных помех можно установить экран в цепь возбуждения двигателя или изменить положение двигателя, чтобы он был удален от мощного оборудования, создающего помехи.
Кроме того, создание системы регулярного контроля для мониторинга скорости двигателя в режиме реального времени с помощью тахометра, регистрация рабочих параметров и заблаговременное выявление отклонений от нормы; регулярное проведение комплексного технического обслуживания двигателя, включая очистку, крепление и калибровку, может эффективно снизить вероятность колебаний скорости и обеспечить стабильную работу двигателя постоянного тока.
