Как да премахнете шума от DC мотор?

DC моторът е свързан към захранването чрез комутационна четка.Когато токът протича през бобината, магнитното поле генерира сила, която кара DC мотора да се върти, за да генерира въртящ момент.Скоростта на полирания DC двигател се постига чрез промяна на работното напрежение или силата на магнитното поле.Двигателите с четки са склонни да генерират много шум (както акустичен, така и електрически).Ако тези шумове не са изолирани или екранирани, електрическият шум може да попречи на веригата на двигателя, което води до нестабилна работа на двигателя.Електрическият шум, генериран от DC двигатели, може да бъде разделен на две категории: електромагнитни смущения и електрически шум.Електромагнитното излъчване е трудно за диагностициране и след като бъде открит проблем, е трудно да се разграничи от други източници на шум.Радиочестотни смущения или смущения от електромагнитно излъчване се дължат на електромагнитна индукция или електромагнитно излъчване, излъчвано от външни източници.Електрическият шум може да повлияе на ефективността на веригите.Този шум може да доведе до просто влошаване на работата на машината.

Когато двигателят работи, понякога се появяват искри между четките и комутатора.Искрите са една от причините за електрически шум, особено когато двигателят стартира и в намотките протичат относително високи токове.По-високите токове обикновено причиняват по-висок шум.Подобен шум възниква, когато четките останат нестабилни върху повърхността на комутатора и входът към двигателя е много по-висок от очакваното.Други фактори, включително изолация, образувана върху повърхностите на комутатора, също могат да причинят нестабилност на тока.

EMI може да се свърже с електрическите части на двигателя, причинявайки неизправност на веригата на двигателя и влошаване на производителността.Нивото на EMI зависи от различни фактори като вида на двигателя (четков или безчетков), формата на вълната на задвижването и натоварването.Като цяло моторите с четка ще генерират повече EMI ​​от безчетковите двигатели, без значение кой тип, дизайнът на двигателя ще повлияе значително на електромагнитното изтичане, малките мотори с четка понякога генерират големи RFI, най-вече прост LC нискочестотен филтър и метален корпус.

Друг източник на шум от захранването е захранването.Тъй като вътрешното съпротивление на захранването не е нула, във всеки цикъл на въртене непостоянният ток на двигателя ще се преобразува в пулсации на напрежението на клемите на захранването и DC моторът ще генерира по време на работа с висока скорост.шум.За да се намалят електромагнитните смущения, двигателите се поставят възможно най-далеч от чувствителните вериги.Металният корпус на двигателя обикновено осигурява подходящо екраниране за намаляване на електромагнитните помехи във въздуха, но допълнителният метален корпус трябва да осигури по-добро намаляване на електромагнитните смущения.

Електромагнитните сигнали, генерирани от двигатели, могат също да се свържат във вериги, образувайки така наречените смущения в общ режим, които не могат да бъдат елиминирани чрез екраниране и могат ефективно да бъдат намалени чрез обикновен нискочестотен LC филтър.За допълнително намаляване на електрическия шум е необходимо филтриране при захранването.Обикновено се прави чрез добавяне на по-голям кондензатор (като 1000uF и повече) към захранващите клеми, за да се намали ефективното съпротивление на захранването, като по този начин се подобри реакцията на преходния процес, и се използва диаграма на веригата за изглаждане на филтъра (вижте фигурата по-долу), за да завършете свръхток, пренапрежение, LC филтър.

Капацитетът и индуктивността обикновено се появяват симетрично във веригата, за да осигурят баланса на веригата, да образуват LC нискочестотен филтър и да потискат проводимия шум, генериран от въглеродната четка.Кондензаторът основно потиска пиковото напрежение, генерирано от произволното изключване на въглеродната четка, и кондензаторът има добра филтрираща функция.Монтажът на кондензатора обикновено е свързан към заземяващия проводник.Индуктивността основно предотвратява внезапната промяна на тока на празнината между въглеродната четка и медния лист на комутатора, а заземяването може да увеличи проектната производителност и филтриращия ефект на LC филтъра.Два индуктора и два кондензатора образуват симетрична LC филтърна функция.Кондензаторът се използва главно за елиминиране на пиковото напрежение, генерирано от въглеродната четка, а PTC се използва за елиминиране на въздействието на прекомерната температура и прекомерния токов удар върху веригата на двигателя.


Време на публикуване: 25 май 2022 г