Ako si vybrať správny jednosmerný prevodový motor pre aplikácie napájané z batérie

Automatizované riadené vozidlo, ktoré musí dokončiť osemhodinovú zmenu na 48 V akumulátore, je iný technický problém ako prenosná lekárska pumpa, ktorá cykluje niekoľko minút denne. Výber správneho jednosmerného prevodového motora pre aplikácie napájané z batérie rozhoduje o dobe chodu, rezerve na zablokovanie a životnosti skôr, ako môže pomôcť akékoľvek ladenie softvéru. Jednosmerný prevodový motor kombinuje jednosmerný motor s permanentným magnetom s integrovanou redukčnou prevodovkou, ktorá zvyšuje výstupný krútiaci moment a znižuje výstupnú rýchlosť o pevný pomer; v batériových zariadeniach je rovnaký dizajn dostupný v kartáčovanej a bezkefkovej verzii cez 12 V, 24 V a 48 V vinutia.

Ako si vybrať správny krútiaci moment a rýchlosť motora s jednosmernou prevodovkou

Výstupný krútiaci moment a otáčky definujú motor, nie katalógový výkon. Zmerajte zaťaženie, ktorým sa pohon skutočne pohybuje: krútiaci moment pri otáčaní kolesa alebo vretena, moment odtrhnutia pri štarte a maximálnu rýchlosť, ktorú stroj potrebuje. Prevodový pomer potom vzťahuje tieto hodnoty na hriadeľ motora. Keď záťaž vyžaduje 12 Nm pri 200 ot./min a redukčný stupeň je 10:1, motor musí udržať 1,2 Nm pri 2000 ot./min., čo je zhruba 250 W mechanického výkonu pred stratami regulátora.

K tomuto prvému odhadu pridajte 15-20 percent svetlej výšky pre odpor vinutia, priehyb batérie a trenie prevodovky. Praktické pravidlo je P = T x n / 9,55, kde P je mechanický výkon vo wattoch, T je krútiaci moment v Nm a n je rýchlosť v ot./min. Pracovný príklad s rôznymi prípadmi zaťaženia nájdete v našom podrobnom návode na výpočet krútiaceho momentu pre prevodové motory.

Prispôsobte vinutie DC prevodového motora napätiu batérie

Napätie batérie rozhoduje o tom, ktoré rodiny motorov sú vhodné pred začatím porovnávania výkonu. Motor navinutý na 48 V bežiaci na 24 V akumulátore dodáva zhruba jednu štvrtinu menovitého výkonu, pretože výkon sa mení s druhou mocninou pomeru napätia. Najprv opravte napätie balenia: 12 V pre ľahké prenosné nástroje, 24 V pre kompaktné AGV pohony a zdvíhacie stĺpy, 48 V pre výkonnejšie logistické platformy, kde sú úspory prúdu najdôležitejšie.

Po ustálení napätia batérie skontrolujte vinutie oproti krivke úplného vybitia. 24 V lítiová batéria môže sedieť pod 21 V pri 20% stave nabitia pri zaťažení a vinutie musí stále produkovať užitočný krútiaci moment pri tomto napätí. Naša rodina nízkonapäťových bezkomutátorových prevodových motorov je navinutá presne pre tento prevádzkový rozsah.

24V bezkomutátorový jednosmerný prevodový motor pre nízkonapäťové batérie Tento 24V bezkomutátorový prevodový motor je navinutý tak, aby udržal krútiaci moment naprieč krivkou úplného vybitia lítiového akumulátora, čo vyhovuje systémom poháňaným batériou. Menovitý výkon 25 – 400 W pri 3 000 ot./min. s krútiacim momentom 0,08 N·m poskytuje účinnosť 85 – 92 % a predlžuje dobu chodu v porovnaní s alternatívami s kefou. Zobraziť produkt →

48V bezuhlíkový prevodový motor s vyšším rozsahom krútiaceho momentu Pre vysokonapäťové batérie ponúka tento 48V bezkomutátorový prevodový motor krútiaci moment 0,2 – 1,27 N·m pri výkone 25 – 400 W, čím si zachováva účinnosť v celom prevádzkovom rozsahu. Jeho bezkomutátorový dizajn znižuje údržbu a hluk, ideálny pre automatizáciu a hnacie ústrojenstvo elektrických vozidiel. Zobraziť produkt →

Kartáčované verzus bezkomutátorové jednosmerné prevodové motory: Kde sa rozhoduje o prevádzkovej dobe batérie

Bezuhlíkové jednosmerné prevodové motory vracajú viac energie z rovnakej batérie, pretože ich účinnosť platí v celom prevádzkovom rozsahu. Prevodový motor s kartáčovaným jednosmerným prúdom zvyčajne dosahuje vrchol medzi 70 % a 80 %, zatiaľ čo bezuhlíkový dizajn dosahuje 85 – 92 % pri rovnakej veľkosti rámu. Pri 100 Wh balení dodáva 90 % účinný motor do záťaže približne 90 Wh; 72 % účinný brúsený motor dodáva 72 Wh, 18-20 % medzeru doby chodu pred započítaním strát v prevodovke.

Vyberte prevodovku podľa typu zaťaženia a podmienok tlmenia

Stupeň redukcie premieňa rýchly motor s nízkym krútiacim momentom na krútiaci moment, ktorý aplikácia potrebuje, ale typ prevodovky rozhoduje o tom, koľko z tohto krútiaceho momentu prežije a ako dlho tento stupeň vydrží. Planétové prevodovky rozdeľujú zaťaženie na niekoľko planétových kolies, čo zvyšuje hustotu krútiaceho momentu, znižuje vôľu a zlepšuje kapacitu radiálneho zaťaženia v porovnaní s paralelným čelným stupňom rovnakého priemeru. Pravouhlé planétové jednotky šetria priestor v riadiacich a zdvíhacích zostavách, ale pridávajú skosený alebo závitovkový stupeň s vlastnými nákladmi na efektivitu.

Batériou poháňané roboty a AGV akumulujú tisíce cyklov štart-stop a cúvanie za zmenu, takže kapacita rázov je dôležitejšia ako maximálny krútiaci moment. Planétová prevodovka s vôľou pod 0,8 stupňa tiež udržuje opakovateľné polohovanie, keď motor beží v riadení rýchlosti alebo polohy. Kompaktný 42 mm bezkomutátorový planétový prevodový motor je praktickým východiskovým bodom pre stredne výkonné akumulátorové roboty.

42 mm bezuhlíkový motor s planétovou prevodovkou so širokými redukčnými pomermi Tento kompaktný 42 mm bezkomutátorový planétový motor poskytuje redukčné pomery od 3,7 do 307,54, čo umožňuje presné riadenie rýchlosti a krútiaceho momentu pre roboty a AGV. S menovitým krútiacim momentom 0,048 N·m a nízkou vôľou sa hodí pre cykly štart-stop a polohovo riadený pohyb. Zobraziť produkt →

Overte pracovný cyklus, nárast teploty a skutočné prostredie

Motor dimenzovaný na nepretržitú prevádzku S1 pri okolitej teplote 40 °C sa zníži vo vnútri uzavretého krytu batérie, ktorý dosiahne 55 °C. Väčšina pohonov poháňaných batériou beží v krátkodobom režime S2 alebo v prerušovanom režime S3 a menovitý výkon definuje, ako dlho je možné udržať plný krútiaci moment, kým vinutie prekročí limit triedy izolácie. V údajovom liste potvrďte triedu izolácie, zvyčajne triedu F pri 155 °C, a povolené zvýšenie teploty.

Keď 24 V akumulátor klesne na 21 V pri 20 % stave nabitia, rýchlosť a dostupný krútiaci moment klesnú približne o 12 %. Špecifikujte motor pre dolný koniec vybíjacej krivky, a nie pre pokojové napätie, a zaznamenajte prúd zablokovaného rotora, ako aj menovitý prúd, pretože veľkosť konektora pohonu aj poistky.

Kontrolný zoznam pre výber jednosmerných prevodových motorov napájaných z batérie

Túto postupnosť použite pri porovnávaní cenových ponúk alebo kontrole ponuky dodávateľa. Pred prototypovaním zachytáva väčšinu chýb veľkosti a kompatibility.

1. Premeňte krútiaci moment a maximálne otáčky pri prevádzkovom zaťažení na hodnoty hriadeľa motora pomocou prevodového pomeru a potom pridajte 15-20 % svetlej výšky.
2. Uzamknite architektúru batérie a skontrolujte, či sa vinutie motora zhoduje s dolným koncom vybíjacej krivky.
3. Vyberte si bezkartáčový, keď čas chodu, hluk alebo životnosť riadia špecifikáciu; Pri prvom náklade a jednoduchom ovládači záleží viac.
4. Vyberte prevodovku, ktorá prenáša rázy a radiálne zaťaženie bez vynútenia väčšieho motora.
5. Overte pracovný cyklus v porovnaní s tepelnou triedou motora v skutočnom prostredí krytu.

Ak je požiadavka po týchto kontrolách stále nejasná, podeľte sa o profil zaťaženia a špecifikáciu batérie s naším technickým tímom, aby sme mohli skontrolovať špecifikáciu motora pred použitím nástrojov alebo odberu vzoriek.

Časté otázky o prevodovom motore s jednosmerným prúdom napájaným z batérie

Aká je najčastejšia chyba pri výbere jednosmerného prevodového motora pre batériové zariadenia?

Dimenzovanie podľa špičkového krútiaceho momentu namiesto trvalého zaťaženia. Krátkodobú špičku pri rozbehu zvládne tepelná hmotnosť a o niečo väčšia prevodovka, ale nepretržitá prevádzka v blízkosti krútiaceho momentu pri zastavení preruší teplotné limity, skráti životnosť kefy a vybije batériu rýchlejšie, ako naznačuje odhad doby chodu.

Ako dlho ešte pobeží bezkomutátorový jednosmerný prevodový motor na rovnakú batériu?

Meranie času behu takmer priamo s priemernou účinnosťou. Pri 85 – 92 % bezuhlíkovej oproti 70 – 80 % kartáčovanej batérii očakávajte o 12 – 20 % dlhší prevádzkový čas z rovnakého balenia a menej odpadového tepla vo vnútri uzavretého krytu batérie.

Mám zvoliť 24 V alebo 48 V motor pre pohon AGV?

Použite 24 V pre kompaktné AGV do približne 250 W, kde BMS a kabeláž zostávajú malé. Presuňte sa na 48 V nad približne 250 W, aby ste znížili prúd na polovicu, zmenšili veľkosť vodiča a zjednodušili správu batérie s vyšším výkonom.

Potrebujem planétovú prevodovku pre aplikáciu napájanú z batérie?

Planétové stupne sú bezpečnejšie predvolené pre aplikácie štart-stop, cúvanie a nárazovo zaťažené batérie, pretože rozdeľujú zaťaženie na viacero prevodových stupňov. Ak je prevádzka plynulá a nepretržitá, prevodový motor s paralelným hriadeľom s nižším pomerom môže byť nákladovo efektívnejší. $ $