DC motorlar endüstriyel ekipmanlarda, ev aletlerinde ve diğer uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ekipmanın normal çalışmasını sağlamak için sabit hız çok önemlidir. Hızın sık sık ±%5'ten fazla dalgalanması, konveyör bantlarının dengesiz beslenmesi ve hassas işleme hassasiyetinin azalması gibi sorunlara yol açacaktır. Küçük bir makine fabrikasının DC tahrikli torna tezgahında, hız dalgalanmaları nedeniyle parça işleme kalifikasyon oranı 'den 'e düşmüştür. Bu nedenle, üretim verimliliğini ve ürün kalitesini sağlamak için hız dalgalanması sorunlarının hızla giderilmesi ve çözülmesi çok önemlidir.
I. Yaygın Nedenlerin Sınıflandırılması
DC motorlarda anormal hız dalgalanmalarının temel nedenleri üç kategoriye ayrılabilir: güç kaynağı sorunları, motor kendi kendine arızalanıyor, Ve kontrol devresi anormallikleriGüç kaynağı açısından, dengesiz giriş voltajı (kırsal elektrik şebekesi voltajındaki ani yükselmeler ve düşüşler veya endüstriyel ekipmanların ortak hatlarından kaynaklanan voltaj dalgalanmaları gibi) veya yetersiz akım beslemesi, motor armatür sargısının elektromanyetik torkunu doğrudan etkileyerek hız dalgalanmalarına neden olur. Motor kendi kendine arızaları arasında, fırça ve komütatör arasındaki zayıf temas (fırça aşınması, komütatör yüzey oksidasyonu gibi) ve armatür sargısının kısmi kısa devresi veya açık devresi, motorun iç manyetik alan dengesini bozarak düzensiz hıza neden olur. Kontrol devresindeki anormallikler arasında, yanlış regülatör parametre ayarları (PID kontrol cihazının uygunsuz orantı katsayısı gibi) ve geri besleme sensörlerinden (Hall sensörleri gibi) gelen sinyallerin kaybı veya gecikmesi yer alır ve bunlar motor hızının doğru şekilde ayarlanmasını engeller.
II. Hedefli Sorun Giderme Yöntemleri
- Güç Kaynağı Sorun Giderme
Motor giriş terminalindeki voltaj ve akımı sürekli olarak izlemek ve çalışma sırasındaki değer değişimlerini kaydetmek için bir multimetre kullanın. Voltaj dalgalanma aralığı ±'u aşarsa (örneğin, 24 V nominal değerli bir motorun voltajı 21 V ile 27 V arasında sürekli dalgalanıyorsa) veya akım nominal değerin 'inin sık sık altında kalıyorsa, bir güç kaynağı sorunu olduğu tespit edilebilir. Örneğin, bir gıda işleme fabrikasında, DC konveyör bant motorunda yapılan testler sonucunda 19 V ile 25 V arasında bir voltaj dalgalanması tespit edilmiş ve sorunun nedeninin atölyedeki yüksek güçlü ekipmanların çalıştırılmasından kaynaklanan dengesiz güç kaynağı olduğu teşhis edilmiştir.
- Motor Kendiliğinden Arıza Giderme
Motoru kapattıktan sonra, motor uç kapağını çıkarın, fırça aşınmasını kontrol edin (fırça uzunluğu 5 mm'den azsa değiştirin) ve komütatör yüzeyinde oksit tabakası, çizikler veya karbon birikintileri olup olmadığını gözlemleyin (bunlar ince zımpara kağıdı ile hafifçe parlatılıp temizlenebilir). Armatür sargısının yalıtım direncini bir megaohmmetre ile ölçün; direnç değeri 0,5 MΩ'dan düşükse, sargıda kısa devre olabilir. Bir bakım durumunda, bir DC fan motorunda komütatördeki yoğun karbon birikintileri nedeniyle hız dalgalanmaları meydana gelmiş ve temizlikten sonra arıza ortadan kalkmıştır.
- Kontrol Devresi Sorun Giderme
Regülatör parametre ayarlarını kontrol edin ve PID parametrelerinin (oransal P, integral I, türev D) motor modeliyle uyumlu olup olmadığını doğrulamak için ekipman kılavuzuyla karşılaştırın. Geri besleme sensörünün çıkış sinyalini tespit etmek için bir osiloskop kullanın; sinyal bağlantısı kesilmişse veya aşırı gürültü varsa, sensör kablolarının gevşek olup olmadığını kontrol edin veya sensörü değiştirin. Otomatik bir ekipmanın DC motorunda, Hall sensörü kabloları zayıf temas halindeydi ve bu da kesik kesik sinyallere ve sık sık hız dalgalanmalarına neden oluyordu. Kablolar tekrar sıkıldıktan sonra sorun çözüldü.
III. Karşılık Gelen Çözümler
- Güç Kaynağı Sorunlarına Çözüm
Şebeke voltajında dalgalanma varsa, motor giriş voltajını sabitlemek için bir DC voltaj sabitleme modülü (örneğin 12-36 V giriş, 24 V çıkış voltaj sabitleme modülü) takın. Hat akımı yetersizse, hat kaybını azaltmak için kabloyu daha geniş kesitli bir kabloyla değiştirin (örneğin 1,5 mm²'lik bir kabloyu 2,5 mm²'lik bir kabloyla değiştirin). Kırsal sulama amaçlı bir DC su pompasında, bir voltaj sabitleme modülü takıldıktan sonra voltaj 23,5 V ile 24,5 V arasında sabitlenmiş ve hız dalgalanması ±%8'den ±%1,5'e düşmüştür.
- Motor Kendiliğinden Arızalanması İçin Çözüm
Aşırı aşınmış fırçaları değiştirin (motor modeline uygun karbon fırçaları seçin) ve komütatör yüzeyini alkolle temizleyin. Armatür sargısında kısa devre varsa, sargıyı tekrar sarın veya armatür grubunu değiştirin. Fırçaları değiştirip DC motorun komütatörünü temizledikten sonra, hız dalgalanması sorunu tamamen çözüldü ve çalışma gürültüsü de önemli ölçüde azaldı.
- Kontrol Devresi Anormallikleri için Çözüm
Regülatör PID parametrelerini ekipman kılavuzuna göre yeniden kalibre edin. Örneğin, hız ayarlama tepkisini optimize etmek için orantılı katsayı P'yi 5'ten 3'e ve integral süresi I'yi 100 ms'den 200 ms'ye ayarlayın. Kararlı sinyal iletimini sağlamak için arızalı geri besleme sensörünü değiştirin. Hassas bir takım tezgahının DC tahrik motorunun regülatör parametreleri yeniden yapılandırıldıktan sonra, hız dalgalanması ±%2 oranında kontrol altına alındı ve işleme hassasiyeti orijinal seviyesine geri döndü.
Yukarıda sınıflandırılan arıza giderme ve hedeflenen çözümler sayesinde, DC motorlardaki anormal hız dalgalanmaları sorunu etkin bir şekilde ele alınabilir, motorun kararlı çalışması sağlanabilir, arızalardan kaynaklanan ekipman duruş süreleri azaltılabilir ve üretim ve işletme verimliliği artırılabilir.