Silnik DC serii ASLONG 25mm: Studium przypadku identyfikacji i rozwiązywania problemów

I. Identyfikacja problemu

1. Iskrzenie na komutatorze: Silnik DC generuje iskrzenie na komutatorze, co sprawia, że ​​nie nadaje się do środowisk z łatwopalnymi lub wybuchowymi gazami.
2. Problemy z konserwacją i naprawą: Konieczność regularnej wymiany szczotek i komutatorów utrudnia konserwację i skraca żywotność silnika.
3. Stabilność przy niskich prędkościach: Stabilność silnika przy niskich prędkościach wymaga poprawy, co wpływa na precyzję działania sprzętu.

II. Analiza problemu

1. Iskrzenie na komutatorze: Podczas procesu komutacji silnika DC generowane są łuki elektryczne, szczególnie gdy obciążenie ulega znacznym zmianom lub podczas pracy z dużą prędkością. Może to stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa w środowiskach z łatwopalnymi lub wybuchowymi gazami.
2. Problemy z konserwacją i naprawą: Szczotki i komutatory są kluczowymi elementami eksploatacyjnymi w silnikach DC. Ich częsta wymiana zwiększa koszty konserwacji i obciążenie pracą. Ponadto złożona konstrukcja ogranicza żywotność i niezawodność silnika.
3. Stabilność przy niskich prędkościach: Podczas pracy z niskimi prędkościami dokładność regulacji prędkości silnika i adaptacja do obciążenia są niewystarczające, co prowadzi do wahań prędkości lub zatrzymania. Jest to szczególnie problematyczne w przypadku urządzeń wymagających precyzyjnego pozycjonowania.

III. Rozwiązania

A. Rozwiązywanie problemu iskrzenia na komutatorze

1. Alternatywa silnika bezszczotkowego: W środowiskach z łatwopalnymi lub wybuchowymi gazami zaleca się zastąpienie tradycyjnych silników szczotkowych bezszczotkowymi silnikami DC ASLONG. Silniki bezszczotkowe wykorzystują komutację elektroniczną, eliminując komutator mechaniczny i zasadniczo zapobiegając iskrzeniu.
2. Środki ochronne: W scenariuszach, w których należy używać silników szczotkowych, można dodać osłonę ochronną, a także zastosować uszczelnioną konstrukcję, aby zmniejszyć kontakt między łukami a zewnętrznymi łatwopalnymi lub wybuchowymi gazami.

B. Rozwiązywanie problemów z konserwacją i naprawą

1. Modernizacja silnika bezszczotkowego: Promować stosowanie bezszczotkowych silników DC, które nie wymagają szczotek i komutatorów, co znacznie zmniejsza potrzeby konserwacyjne i wydłuża żywotność silnika.
2. Optymalizacja konstrukcji mechanicznej: Ulepszyć konstrukcję mechaniczną silników szczotkowych, aby zwiększyć trwałość szczotek i komutatorów, wydłużając ich cykl wymiany.

C. Rozwiązywanie problemów ze stabilnością przy niskich prędkościach

1. Optymalizacja algorytmów sterowania: Wdrożyć zaawansowane algorytmy sterowania wektorowego w celu poprawy dokładności sterowania i szybkości reakcji silnika podczas pracy z niską prędkością, zapewniając stabilne wyjście prędkości.
2. Wprowadzenie mechanizmów sprzężenia zwrotnego: Włączyć enkodery lub czujniki Halla do sterowania silnikiem w celu monitorowania prędkości i położenia silnika w czasie rzeczywistym. Dostosować stan pracy silnika za pomocą sterowania sprzężeniem zwrotnym.

IV. Wyniki wdrożenia i weryfikacja

1. Iskrzenie na komutatorze: Podczas testów w środowiskach z łatwopalnymi lub wybuchowymi gazami silniki bezszczotkowe nie wykazywały iskrzenia, co znacznie poprawiło bezpieczeństwo.
2. Problemy z konserwacją i naprawą: Urządzenia wykorzystujące silniki bezszczotkowe miały cykle konserwacji wydłużone o około 50%, co znacznie zmniejszyło koszty konserwacji.
3. Stabilność przy niskich prędkościach: Po zoptymalizowaniu algorytmów sterowania zakres wahań prędkości silnika podczas pracy z niską prędkością został zredukowany do ±2%, co znacznie poprawiło precyzję działania sprzętu.

V. Wnioski i perspektywy