Come eliminare il rumore del motore DC?

Il motore DC è collegato all'alimentazione tramite la spazzola del commutatore.Quando la corrente scorre attraverso la bobina, il campo magnetico genera una forza e la forza fa ruotare il motore CC per generare coppia.La velocità del motore DC con spazzole si ottiene modificando la tensione di lavoro o l'intensità del campo magnetico.I motori a spazzole tendono a generare molto rumore (sia acustico che elettrico).Se questi disturbi non sono isolati o schermati, il rumore elettrico può interferire con il circuito del motore, determinando un funzionamento instabile del motore.Il rumore elettrico generato dai motori CC può essere suddiviso in due categorie: interferenza elettromagnetica e rumore elettrico.Le radiazioni elettromagnetiche sono difficili da diagnosticare e, una volta rilevato un problema, è difficile distinguerlo da altre fonti di rumore.L'interferenza in radiofrequenza o l'interferenza della radiazione elettromagnetica è dovuta all'induzione elettromagnetica o alla radiazione elettromagnetica emessa da fonti esterne.Il rumore elettrico può influire sull'efficacia dei circuiti.Questi rumori possono portare ad un semplice degrado della macchina.

Quando il motore è in funzione, occasionalmente si verificano scintille tra le spazzole e il commutatore.Le scintille sono una delle cause del rumore elettrico, soprattutto quando il motore si avvia e negli avvolgimenti fluiscono correnti relativamente elevate.Correnti più elevate solitamente causano un rumore più elevato.Un rumore simile si verifica quando le spazzole rimangono instabili sulla superficie del commutatore e l'ingresso al motore è molto più elevato del previsto.Anche altri fattori, compreso l'isolamento formato sulle superfici del commutatore, possono causare instabilità di corrente.

Le interferenze elettromagnetiche possono accoppiarsi alle parti elettriche del motore, provocando il malfunzionamento del circuito del motore e il peggioramento delle prestazioni.Il livello di EMI dipende da vari fattori come il tipo di motore (spazzole o brushless), la forma d'onda del convertitore e il carico.Generalmente, i motori con spazzole generano più EMI rispetto ai motori brushless, indipendentemente dal tipo, il design del motore influenzerà notevolmente la dispersione elettromagnetica, i piccoli motori con spazzole a volte generano grandi RFI, per lo più semplici filtri passa basso LC e custodia metallica.

Un'altra fonte di rumore dell'alimentatore è l'alimentatore.Poiché la resistenza interna dell'alimentatore non è zero, in ogni ciclo di rotazione, la corrente non costante del motore verrà convertita in un'ondulazione di tensione sui terminali dell'alimentatore e il motore CC genererà durante il funzionamento ad alta velocità.rumore.Per ridurre le interferenze elettromagnetiche, i motori vengono posizionati il ​​più lontano possibile dai circuiti sensibili.L'involucro metallico del motore solitamente fornisce una schermatura adeguata per ridurre le EMI disperse nell'aria, ma l'involucro metallico aggiuntivo dovrebbe fornire una migliore riduzione delle EMI.

I segnali elettromagnetici generati dai motori possono anche accoppiarsi nei circuiti, formando le cosiddette interferenze di modo comune, che non possono essere eliminate mediante schermatura e possono essere efficacemente ridotte da un semplice filtro passa basso LC.Per ridurre ulteriormente il rumore elettrico, è necessario un filtraggio sull'alimentazione.Solitamente viene eseguita aggiungendo un condensatore più grande (come 1000uF e superiore) tra i terminali di alimentazione per ridurre la resistenza effettiva dell'alimentatore, migliorando così la risposta ai transitori e utilizzando uno schema circuitale di livellamento del filtro (vedere la figura seguente) per completare il filtro LC da sovracorrente, sovratensione.

Capacità e induttanza generalmente appaiono simmetricamente nel circuito per garantire l'equilibrio del circuito, formare un filtro passa basso LC e sopprimere il rumore di conduzione generato dalla spazzola di carbone.Il condensatore sopprime principalmente la tensione di picco generata dalla disconnessione casuale della spazzola di carbone e il condensatore ha una buona funzione di filtraggio.L'installazione del condensatore è generalmente collegata al filo di terra.L'induttanza impedisce principalmente l'improvviso cambiamento della corrente tra la spazzola di carbone e il foglio di rame del commutatore e la messa a terra può aumentare le prestazioni di progettazione e l'effetto filtrante del filtro LC.Due induttori e due condensatori formano una funzione di filtro LC simmetrica.Il condensatore viene utilizzato principalmente per eliminare la tensione di picco generata dalla spazzola di carbone, mentre il PTC viene utilizzato per eliminare l'impatto di una temperatura eccessiva e di un eccessivo aumento di corrente sul circuito del motore.


Orario di pubblicazione: 25 maggio 2022