Wie kann man das Geräusch eines Gleichstrommotors beseitigen?

Der Gleichstrommotor wird über die Kommutatorbürste an die Stromversorgung angeschlossen.Wenn der Strom durch die Spule fließt, erzeugt das Magnetfeld eine Kraft, die den Gleichstrommotor in Drehung versetzt, um ein Drehmoment zu erzeugen.Die Drehzahl des bürstenbehafteten Gleichstrommotors wird durch Veränderung der Arbeitsspannung oder der magnetischen Feldstärke erreicht.Bürstenmotoren neigen dazu, viel Lärm zu erzeugen (sowohl akustisch als auch elektrisch).Wenn diese Geräusche nicht isoliert oder abgeschirmt werden, können elektrische Störungen den Motorschaltkreis stören und zu einem instabilen Motorbetrieb führen.Von Gleichstrommotoren erzeugte elektrische Geräusche können in zwei Kategorien eingeteilt werden: elektromagnetische Störungen und elektrische Geräusche.Elektromagnetische Strahlung ist schwer zu diagnostizieren und sobald ein Problem erkannt wird, ist es schwierig, es von anderen Lärmquellen zu unterscheiden.Funkfrequenzstörungen oder Störungen durch elektromagnetische Strahlung sind auf elektromagnetische Induktion oder elektromagnetische Strahlung zurückzuführen, die von externen Quellen abgegeben wird.Elektrisches Rauschen kann die Wirksamkeit von Schaltkreisen beeinträchtigen.Diese Geräusche können zu einer einfachen Verschlechterung der Maschine führen.

Bei laufendem Motor kommt es gelegentlich zu Funkenbildung zwischen den Bürsten und dem Kommutator.Funken sind eine der Ursachen für elektrisches Rauschen, insbesondere beim Starten des Motors, und es fließen relativ hohe Ströme in den Wicklungen.Höhere Ströme verursachen normalerweise ein höheres Rauschen.Ähnliche Geräusche treten auf, wenn die Bürsten auf der Kommutatoroberfläche instabil bleiben und die Eingangsleistung zum Motor viel höher ist als erwartet.Andere Faktoren, einschließlich der auf den Kommutatoroberflächen gebildeten Isolierung, können ebenfalls zu Strominstabilität führen.

EMI kann sich in die elektrischen Teile des Motors einkoppeln und zu Fehlfunktionen des Motorschaltkreises und einer Verschlechterung der Leistung führen.Der Grad der EMI hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. der Art des Motors (bürstenlos oder bürstenlos), der Antriebswellenform und der Last.Im Allgemeinen erzeugen Bürstenmotoren mehr elektromagnetische Störungen als bürstenlose Motoren. Unabhängig vom Typ hat das Design des Motors großen Einfluss auf die elektromagnetische Streuung. Kleine Bürstenmotoren erzeugen manchmal große RFI, meist einfache LC-Tiefpassfilter und Metallgehäuse.

Eine weitere Geräuschquelle des Netzteils ist das Netzteil.Da der Innenwiderstand des Netzteils nicht Null ist, wird der nicht konstante Motorstrom bei jedem Rotationszyklus in eine Spannungswelligkeit an den Netzteilklemmen umgewandelt, und der Gleichstrommotor erzeugt im Hochgeschwindigkeitsbetrieb Strom.Lärm.Um elektromagnetische Störungen zu reduzieren, werden Motoren so weit wie möglich von empfindlichen Schaltkreisen entfernt platziert.Das Metallgehäuse des Motors bietet normalerweise eine ausreichende Abschirmung, um elektromagnetische Störungen in der Luft zu reduzieren, das zusätzliche Metallgehäuse sollte jedoch eine bessere EMI-Reduzierung bewirken.

Auch von Motoren erzeugte elektromagnetische Signale können sich in Stromkreise einkoppeln und so sogenannte Gleichtaktstörungen bilden, die nicht durch Abschirmung beseitigt werden können und durch einen einfachen LC-Tiefpassfilter wirksam reduziert werden können.Um elektrisches Rauschen weiter zu reduzieren, ist eine Filterung an der Stromversorgung erforderlich.Dies geschieht normalerweise durch Hinzufügen eines größeren Kondensators (z. B. 1000 uF und mehr) über die Stromanschlüsse, um den effektiven Widerstand der Stromversorgung zu verringern und dadurch das Einschwingverhalten zu verbessern, und durch die Verwendung eines Schaltplans zur Filterglättung (siehe Abbildung unten). Vervollständigen Sie den Überstrom, die Überspannung und den LC-Filter.

Kapazität und Induktivität erscheinen im Allgemeinen symmetrisch im Stromkreis, um das Gleichgewicht des Stromkreises sicherzustellen, einen LC-Tiefpassfilter zu bilden und das von der Kohlebürste erzeugte Leitungsrauschen zu unterdrücken.Der Kondensator unterdrückt hauptsächlich die Spitzenspannung, die durch die zufällige Trennung der Kohlebürste entsteht, und der Kondensator verfügt über eine gute Filterfunktion.Die Installation des Kondensators erfolgt im Allgemeinen über das Erdungskabel.Die Induktivität verhindert hauptsächlich die plötzliche Änderung des Spaltstroms zwischen der Kohlebürste und dem Kupferblech des Kommutators, und die Erdung kann die Designleistung und Filterwirkung des LC-Filters erhöhen.Zwei Induktivitäten und zwei Kondensatoren bilden eine symmetrische LC-Filterfunktion.Der Kondensator wird hauptsächlich verwendet, um die von der Kohlebürste erzeugte Spitzenspannung zu eliminieren, und der PTC wird verwendet, um die Auswirkungen übermäßiger Temperatur und übermäßiger Stromstöße auf den Motorkreis zu beseitigen.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 25. Mai 2022