Soru: Doğru akım motorlarının çalışma sırasında sık sık hız dalgalanmaları (hızın aniden yükselip alçalması) yaşamalarının başlıca nedenleri nelerdir ve sorun giderme ve çözüm için hangi hedefli önlemler alınmalıdır?
Cevap:
Hız dalgalanması, DC motorların çalışmasında tipik bir arızadır. Özünde, motorun çıkış torku ile yük torku arasındaki dengesizlik veya hız düzenleme sistemi ve mekanik iletim parçalarındaki anormallikler yatmaktadır. Arıza giderme işlemi, elektrik sistemi, mekanik yapı ve düzenleme cihazı olmak üzere üç açıdan tek tek yapılmalıdır. Spesifik nedenler ve çözümler aşağıdaki gibidir:
I. Elektrik Sistemi Arızaları: Hız Dalgalanmalarının Temel Nedenleri
Öncelikle, elektrik sistemi arızaları hız dalgalanmalarının temel nedenlerinden biridir. Bir yandan, kararsız güç kaynağı. Bir DC motorun hızı, armatür voltajıyla orantılıdır. Armatüre verilen DC voltaj girişinde aşırı dalgalanma veya anlık voltaj düşüşü gibi sorunlar varsa, bu doğrudan hızın buna göre dalgalanmasına neden olur. Örneğin, doğrultucu cihazdaki eskiyen filtre kondansatörleri veya hasarlı doğrultucu diyotlar, AC doğrultmadan sonra DC voltajının çok sayıda AC bileşeni içermesine neden olarak kararsız armatür akımına ve dolayısıyla hız dalgalanmalarına yol açar. Bu durumda, armatür üzerindeki voltajı tespit etmek için bir osiloskop kullanılmalı, eskiyen filtre kondansatörleri ve hasarlı diyotlar değiştirilmeli ve güç kablolarının iyi temas halinde olup olmadığı kontrol edilmeli, aşırı temas direncinden kaynaklanan düzensiz voltaj kaybını önlemek için terminal blokları sıkılmalıdır.
Öte yandan, armatür sargısında veya alan sargısında arızalar meydana gelebilir. Yerel kısa devreler, armatür sargısının açık devreleri veya sargının hasarlı yalıtım katmanlarından kaynaklanan kaçaklar, armatür akımının düzensiz dağılımına ve kararsız çıkış torkuna yol açar; alan sargısında zayıf temas ve sargıdan sargıya kısa devreler gibi sorunlar, uyarma akısında değişikliklere neden olur. DC motor hız formülüne göre n=(U-IaRa)/(CeΦ) (burada U armatür voltajı, Ia armatür akımı, Ra armatür direnci, Ce motor sabiti ve Φ uyarma akısıdır), akı Φ'deki dalgalanmalar doğrudan hızda n değişikliklere neden olur. Arıza giderme sırasında, sargının yalıtım direncini tespit etmek için bir megohmmetre, kısa devre ve açık devre arızalarını kontrol etmek için bir multimetre kullanılmalı, hasarlı sargı onarılmalı veya değiştirilmeli ve yalıtım performansının bozulmasını önlemek için sargı yüzeyindeki toz ve yağ lekeleri temizlenmelidir.
II. Mekanik Yapı Anormallikleri: Hız Dalgalanmalarına Dolaylı Olarak Neden Olan Başlıca Faktörler
İkinci olarak, mekanik yapıdaki anormallikler dolaylı olarak hız dalgalanmalarına yol açabilir. Bir yandan, iletim mekanizmasındaki sapmalar. Örneğin, kayışlı iletimde gevşek veya kayan kayışlar ve dişli iletiminde aşırı aşınma veya boşluk, motor tarafından üretilen gücün yüke istikrarlı bir şekilde iletilmesini imkansız hale getirerek, hız dalgalanmaları olarak kendini gösteren "boşta çalışma" ve "ani yük değişimleri"ne neden olur. Bu sorunu çözmek için, kayış gerginliğini ayarlayın, aşınmış kayışları ve dişlileri değiştirin, dişli temas alanına yağlama yağı uygulayın ve iletim boşluğunu azaltın. Diğer yandan, motor yataklarındaki arızalar veya rotor dengesizliği. Yataklardaki aşınma ve yağ eksikliği, rotorun dönme direncini artırır ve dengesiz hale getirir; rotor ağırlık merkezinin sapması titreşime neden olur, bu da hız stabilitesini etkiler ve hafif bir gürültüye eşlik eder. Titreşim tehlikelerini ortadan kaldırmak için motorun sökülerek yatakların incelenmesi, aşınmış yatakların değiştirilmesi ve özel yağlama yağı eklenmesi ve rotor üzerinde dinamik denge düzeltmesi yapılması gerekir.
III. Hız Düzenleme Cihazı Arızaları: Kontrol Edilebilir DC Motorlara Özgü Sorunlar
Son olarak, hız düzenleme cihazının arızaları, kontrol edilebilir DC motorlarda hız dalgalanmalarının önemli bir nedenidir. Seri uyarımlı ve bileşik uyarımlı DC motorlarda, hız düzenleme direncinin zayıf teması ve hız regülatörünün iç elektronik bileşenlerinin eskimesi, armatür devresinin veya alan devresinin kararsız direncine yol açarak motor hızını değiştirir; fırçasız DC motorlarda ise, kontrol ünitesi tarafından üretilen anormal tahrik sinyalleri ve Hall sensörünün yanlış konumlandırılması, komütasyon zamanlamasında sapmalara neden olarak motorun kararsız çalışmasına yol açar. Arıza giderme sırasında, mekanik bir hız düzenleme cihazı ise, hız düzenleme direncinin kontaklarındaki oksit tabakasını temizleyin ve eskiyen hız regülatörünü değiştirin; fırçasız bir DC motor ise, Hall sensör sinyalini tespit edin, sensörün montaj konumunu ayarlayın ve tahrik sinyali ile rotor konumu arasında doğru eşleşmeyi sağlamak için arızalı kontrol modülünü değiştirin.
IV. Yük Faktörleri ve Sorun Giderme Süreci: Yardımcı Çözüm ve Etkin Yerelleştirme
Ayrıca, yük dalgalanmaları da hız değişikliklerine neden olabilir. Yükün anlık aşırı yüklenmeye veya dengesiz yüke sahip olup olmadığını doğrulamak, yükün çalışma durumunu optimize etmek ve yük şokunun motor hızına etkisini önlemek gereklidir. Arıza giderme sırasında, "önce elektriksel, sonra mekanik; önce statik, sonra dinamik" sırası benimsenebilir. İlk olarak, motorun yüksüz hızının kararlı olup olmadığını tespit etmek için yük bağlantısı kesilir. Yük faktörü ortadan kaldırıldıktan sonra, arıza noktasını verimli bir şekilde bulmak için güç kaynağı, sargılar, iletim yapısı ve hız düzenleme cihazı tek tek kontrol edilir. Hedefli tedavi ile, DC motorların hız dalgalanması sorunu etkili bir şekilde çözülebilir, ekipmanın çalışma doğruluğu geri kazanılabilir ve motorun hizmet ömrü uzatılabilir.




