Kako odabrati pravi motor s istosmjernim zupčanikom za aplikacije na baterije

Automatizirano vođeno vozilo koje mora završiti osmosatnu smjenu na 48 V paketu drugačiji je inženjerski problem od prijenosne medicinske pumpe koja radi nekoliko minuta dnevno. Odabir pravog istosmjernog motora s prijenosom za aplikacije s baterijskim napajanjem odlučuje o vremenu rada, margini zastoja i radnom vijeku prije nego što bilo kakvo podešavanje softvera može pomoći. Motor s istosmjernim zupčanikom kombinira istosmjerni motor s trajnim magnetom s integriranim reduktorom koji povećava izlazni moment i smanjuje izlaznu brzinu za fiksni omjer; u baterijskoj opremi, isti dizajn je dostupan u brušenim i bez četkica verzijama preko 12 V, 24 V i 48 V namota.

Kako najprije odabrati pravi moment i brzinu motora istosmjernog zupčanika

Izlazni moment i brzina određuju motor, a ne katalošku snagu. Izmjerite opterećenje koje aktuator zapravo pokreće: obrtni moment na kotaču ili vretenu, okretni moment pri pokretanju i najveću brzinu koja je stroju potrebna. Omjer mjenjača zatim povezuje te vrijednosti s osovinom motora. Kada opterećenje zahtijeva 12 Nm pri 200 o/min i stupanj redukcije je 10:1, motor mora držati 1,2 Nm pri 2000 o/min, što je otprilike 250 W mehaničke snage prije gubitaka regulatora.

Dodajte 15-20 posto prostora za glavu toj prvoj procjeni za otpor namotaja, slabljenje baterije i trenje u mjenjaču. Praktično pravilo je P = T x n / 9,55, gdje je P mehanička snaga u vatima, T moment u Nm, a n brzina u o/min. Za radni primjer s različitim slučajevima opterećenja, pogledajte naš vodič korak po korak za izračun zakretnog momenta za motore s reduktorom.

Uskladite namot istosmjernog motora s naponom baterije

Napon akumulatora odlučuje koje su obitelji motora prihvatljive prije početka usporedbe performansi. Motor namotan za 48 V koji radi na paketu od 24 V isporučuje otprilike jednu četvrtinu nazivne snage jer se snaga mjeri s kvadratom omjera napona. Prvo popravite napon paketa: 12 V za lagane prijenosne alate, 24 V za kompaktne AGV pogone i stupove za podizanje, 48 V za logističke platforme veće snage gdje su trenutne uštede najvažnije.

Nakon što je napon paketa fiksiran, provjerite namot u odnosu na krivulju punog pražnjenja. Litijski paket od 24 V može biti ispod 21 V pri 20% napunjenosti pod opterećenjem, a namot i dalje mora proizvoditi koristan moment pri tom naponu. Naša obitelj niskonaponskih motora s reduktorima bez četkica namotana je upravo za ovaj radni opseg.

24V istosmjerni motor bez četkica za niskonaponske baterije Ovaj motor s mjenjačem od 24 V bez četkica namotan je za održavanje okretnog momenta preko krivulje punog pražnjenja litijskog paketa, što odgovara sustavima na baterije. Nazivne snage 25-400 W pri 3000 okretaja u minuti s okretnim momentom od 0,08 N·m, pruža 85-92% učinkovitosti, produžujući vrijeme rada u usporedbi s brušenim alternativama. Pogledajte proizvod →

48V motor bez četkica s većim rasponom zakretnog momenta Za baterije višeg napona, ovaj 48V motor bez četkica nudi okretni moment od 0,2-1,27 N·m preko 25-400W, održavajući učinkovitost u radnom rasponu. Njegov dizajn bez četkica smanjuje održavanje i buku, idealan za automatizaciju i pogone električnih vozila. Pogledajte proizvod →

Motori s istosmjernim zupčanicima s brušenim nasuprot četkicama: gdje se odlučuje o vremenu rada baterije

DC motori bez četkica vraćaju više energije iz iste baterije jer njihova učinkovitost ostaje u cijelom radnom rasponu. Brušeni istosmjerni zupčanički motor obično ima vrhunac između 70% i 80%, dok dizajn bez četkica doseže 85-92% u istoj veličini okvira. Na paketu od 100 Wh, 90% učinkovit motor isporučuje oko 90 Wh opterećenju; brušeni motor sa 72% učinkovitosti isporučuje 72 Wh, 18-20% vremenske razlike prije nego što se uračunaju gubici u zupčanicima.

Odaberite mjenjač prema vrsti opterećenja i uvjetima udara

Stupanj redukcije pretvara brzi motor niskog zakretnog momenta u zakretni moment koji je potreban primjeni, ali vrsta mjenjača odlučuje koliko će taj zakretni moment preživjeti i koliko dugo će stupanj trajati. Planetarni mjenjači raspoređuju opterećenje na nekoliko planetnih zupčanika, što povećava gustoću zakretnog momenta, smanjuje zazor i poboljšava kapacitet radijalnog opterećenja u usporedbi s paralelnim cilindričnim stupnjem istog promjera. Planetarne jedinice pod pravim kutom štede prostor u sklopovima za upravljanje i podizanje, ali dodaju skošeni ili pužni stupanj s vlastitim troškovima učinkovitosti.

Roboti na baterije i AGV-ovi akumuliraju tisuće start-stop ciklusa i ciklusa vožnje unazad po smjeni, tako da je kapacitet udarca važniji od najvećeg okretnog momenta iz podatkovne tablice. Planetarni mjenjač s zračnošću ispod 0,8 stupnjeva također održava pozicioniranje ponovljivim kada motor radi s kontrolom brzine ili položaja. Kompaktni planetarni motor bez četkica od 42 mm praktično je polazište za baterijske robote srednjeg opterećenja.

Motor s planetarnim prijenosom bez četkica od 42 mm sa širokim omjerima redukcije Ovaj kompaktni planetarni motor bez četkica od 42 mm pruža omjere redukcije od 3,7 do 307,54, omogućujući preciznu kontrolu brzine i momenta za robote i AGV. S nazivnim zakretnim momentom od 0,048 N·m i malim zazorom, odgovara ciklusima pokretanja i zaustavljanja i kretanja kontroliranog položaja. Pogledajte proizvod →

Provjerite radni ciklus, porast temperature i stvarni ambijent

Motor ocijenjen za kontinuirani rad S1 na temperaturi okoline od 40°C smanjit će snagu unutar zatvorenog kućišta baterije koja doseže 55°C. Većina aktuatora na baterijski pogon radi u S2 kratkotrajnom ili S3 povremenom radu, a ocjena definira koliko se dugo može održati puni moment prije nego što namot prijeđe ograničenje klase izolacije. Potvrdite klasu izolacije, obično Klasu F na 155°C, i dopušteni porast temperature na podatkovnoj tablici.

Kada paket od 24 V padne na 21 V pri 20% napunjenosti, brzina i raspoloživi okretni moment padaju otprilike 12%. Odredite motor za donji kraj krivulje pražnjenja, a ne za napon mirovanja, i zabilježite struju blokiranog rotora kao i nazivnu struju zbog dimenzioniranja konektora pogona i osigurača.

Kontrolni popis za odabir istosmjernih motora s pogonom na baterije

Koristite ovaj slijed kada uspoređujete ponude ili pregledavate ponudu dobavljača. Hvata većinu pogrešaka veličine i kompatibilnosti prije izrade prototipova.

1. Pretvorite okretni moment radnog opterećenja i najveću brzinu u vrijednosti osovine motora pomoću omjera mjenjača, zatim dodajte 15-20% prostora za visinu.
2. Zaključajte arhitekturu baterije i potvrdite da namot motora odgovara donjem kraju krivulje pražnjenja.
3. Odaberite bez četkica kada vrijeme rada, buka ili vijek trajanja pokreću specifikacije; odaberite brušeni kada je prvi trošak i jednostavni upravljač važniji.
4. Odaberite mjenjač koji podnosi udarna i radijalna opterećenja bez forsiranja većeg motora.
5. Provjerite radni ciklus prema toplinskoj klasi motora pri stvarnoj okolini kućišta.

Ako je zahtjev još uvijek nejasan nakon ovih provjera, podijelite profil opterećenja i specifikaciju baterije s našim inženjerskim timom za pregled specifikacije motora prije alata ili uzorkovanja.

Često postavljana pitanja o istosmjernom motoru s pogonom na baterije

Koja je najčešća pogreška pri odabiru istosmjernog motora za baterijsku opremu?

Dimenzioniranje prema vršnom momentu umjesto kontinuiranog opterećenja. Kratko vršno pokretanje može se podnijeti toplinskom masom i nešto većim mjenjačem, ali kontinuirani rad blizu zakretnog momenta će isključiti toplinska ograničenja, skratiti životni vijek četkice i isprazniti bateriju brže nego što sugerira procjena vremena rada.

Koliko će još dugo motor s istosmjernim reduktorom bez četkica raditi na istoj bateriji?

Vrijeme rada mjeri se gotovo izravno s prosječnom učinkovitošću. Na 85-92% bez četkica naspram 70-80% brušenih, očekujte 12-20% više vremena rada od istog paketa, plus manje otpadne topline unutar zatvorenog kućišta baterije.

Trebam li odabrati motor od 24 V ili 48 V za AGV pogon?

Koristite 24 V za kompaktne AGV-e do oko 250 W gdje BMS i kablovi ostaju mali. Prijeđite na 48 V iznad približno 250 W kako biste prepolovili struju, smanjili veličinu vodiča i pojednostavili upravljanje baterijom veće snage.

Trebam li planetarni mjenjač za primjenu na baterije?

Planetarni stupnjevi sigurnija su zadana za start-stop, vožnju unatrag i aplikacije s baterijskim opterećenjem jer raspoređuju opterećenje na više stupnjeva prijenosa. Ako je rad gladak i kontinuiran, motor s reduktorom s paralelnom osovinom s nižim omjerom može biti isplativiji.