بيت / أخبار / أخبار الصناعة / كيفية اختيار محرك التروس DC المناسب للتطبيقات التي تعمل بالبطارية

أخبار الصناعة

كيفية اختيار محرك التروس DC المناسب للتطبيقات التي تعمل بالبطارية

إن السيارة الموجهة الآلية التي يتعين عليها إنهاء نوبة عمل مدتها ثماني ساعات على حزمة 48 فولت هي مشكلة هندسية مختلفة عن المضخة الطبية المحمولة التي تدور لبضع دقائق في اليوم. إن اختيار محرك تروس التيار المستمر المناسب للتطبيقات التي تعمل بالبطارية هو الذي يحدد وقت التشغيل وهامش التوقف وعمر الخدمة قبل أن يساعد أي ضبط للبرامج. يجمع محرك التروس DC بين محرك DC ذو المغناطيس الدائم وعلبة تروس تخفيض متكاملة تعمل على زيادة عزم الدوران الناتج وتقليل سرعة الإخراج بنسبة ثابتة؛ في معدات البطاريات، يتوفر نفس التصميم في إصدارات مصقولة وبدون فرش عبر ملفات 12 فولت، و24 فولت، و48 فولت.

كيفية اختيار عزم الدوران والسرعة المناسبين لمحرك التروس DC أولاً

يحدد عزم الدوران الناتج والسرعة المحرك، وليس القوة الكهربائية في الكتالوج. قم بقياس الحمل الذي يتحركه المحرك فعليًا: عزم الدوران الجاري على العجلة أو المغزل، وعزم الدوران الانفصالي عند بدء التشغيل، والسرعة القصوى التي يحتاجها الجهاز. ثم تقوم نسبة علبة التروس بربط هذه القيم بعمود المحرك. عندما يستدعي الحمل 12 نيوتن متر عند 200 دورة في الدقيقة وتكون مرحلة التخفيض 10:1، يجب أن يحمل المحرك 1.2 نيوتن متر عند 2000 دورة في الدقيقة، وهو ما يعادل 250 واط تقريبًا من الخرج الميكانيكي قبل فقد وحدة التحكم.

قم بقياس محرك تروس التيار المستمر لأسوأ حالة حمل مستمر، ثم دع علبة التروس تمتص صدمات الذروة: 12 نيوتن متر عند 200 دورة في الدقيقة خلال نسبة 10:1 تساوي 1.2 نيوتن متر عند 2000 دورة في الدقيقة عند عمود المحرك.

أضف 15-20 بالمائة من الإرتفاع إلى هذا التقدير الأول لمقاومة اللف، وترهل البطارية، واحتكاك علبة التروس. القاعدة العملية هي P = T x n / 9.55، حيث P هي الخرج الميكانيكي بالواط، T هي عزم الدوران بالنيوتن متر، وn هي السرعة بالدورة في الدقيقة. للحصول على مثال عملي لحالات تحميل مختلفة، راجع دليلنا خطوة بخطوة لحساب عزم الدوران لمحركات التروس.

قم بمطابقة لف محرك التروس DC مع جهد البطارية

يحدد جهد البطارية العائلات الحركية المؤهلة قبل بدء أي مقارنة للأداء. يوفر محرك جرح يعمل بجهد 48 فولت على حزمة 24 فولت ما يقرب من ربع الطاقة المقدرة لأن الطاقة تقاس بمربع نسبة الجهد. قم بإصلاح جهد العبوة أولاً: 12 فولت للأدوات المحمولة الخفيفة، و24 فولت لمحركات AGV المدمجة وأعمدة الرفع، و48 فولت لمنصات الخدمات اللوجستية ذات الطاقة الأعلى حيث يكون التوفير الحالي أكثر أهمية.

توصيل محرك بقوة 250 واط في بنيات البطاريات الشائعة.
الهندسة المعمارية التيار عند 250 واط العائلات الحركية تأثير الأسلاك
12 فولت 20.8 أ نحى 90-120 واط الموصلات الثقيلة، 30 أمبير
24 خامسا 10.4 أ نحى 90-250 واط، بلدك كابل قياسي، 20-50 أمبير BMS
48 خامسا 5.2 أ بلدك 120 واط وما فوق موصلات رفيعة، شحن سريع
كل 250 واط من الحمل المستمر تكلف حوالي 5.2 أمبير في ناقل 48 فولت، و10.4 أمبير في ناقل 24 فولت، و20.8 أمبير في ناقل 12 فولت. تصبح الأسلاك ذات الجهد المنخفض باهظة الثمن بسرعة.

بعد تثبيت جهد العبوة، تحقق من اللف مقابل منحنى التفريغ الكامل. يمكن أن تكون حزمة الليثيوم 24 فولت أقل من 21 فولت عند حالة شحن 20% تحت الحمل، ويجب أن يستمر الملف في إنتاج عزم دوران مفيد عند هذا الجهد. تم تصميم مجموعة محركات التروس عديمة الفرشاة ذات الجهد المنخفض الخاصة بنا خصيصًا لظروف التشغيل هذه.

24V Brushless DC Gear Motor for Low-Voltage Battery Applications محرك تروس DC بدون فرشات 24 فولت لتطبيقات البطاريات ذات الجهد المنخفض تم تصميم محرك التروس بدون فرش بجهد 24 فولت للحفاظ على عزم الدوران عبر منحنى التفريغ الكامل لحزمة الليثيوم، مما يناسب الأنظمة التي تعمل بالبطارية. تم تصنيفه بقدرة 25-400 واط عند 3000 دورة في الدقيقة مع عزم دوران يبلغ 0.08 نيوتن متر، وهو يوفر كفاءة بنسبة 85-92%، مما يزيد من وقت التشغيل مقارنة بالبدائل المصقولة. عرض المنتج → 48V Brushless Gear Motor with Higher Torque Range محرك تروس بدون فرشاة 48 فولت مع نطاق عزم دوران أعلى بالنسبة لحزم البطاريات ذات الجهد العالي، يوفر محرك التروس بدون فرش بقدرة 48 فولت عزم دوران يتراوح من 0.2 إلى 1.27 نيوتن متر عبر 25 إلى 400 وات، مما يحافظ على الكفاءة على نطاق التشغيل. تصميمه بدون فرش يقلل من الصيانة والضوضاء، وهو مثالي للتشغيل الآلي ومحركات المركبات الكهربائية. عرض المنتج →

محركات تروس DC المصقولة مقابل بدون فرش: حيث يتم تحديد وقت تشغيل البطارية

تقوم محركات التروس DC بدون فرش بإرجاع المزيد من الطاقة من نفس البطارية لأن كفاءتها تستمر عبر نطاق التشغيل. عادةً ما يصل محرك تروس التيار المستمر المصقول إلى ذروته بين 70% و80%، بينما يصل التصميم بدون فرش إلى 85-92% في نفس حجم الإطار. في حزمة 100 واط/ساعة، يوفر المحرك الفعال بنسبة 90% حوالي 90 واط/ساعة للحمل؛ يوفر المحرك المصقول ذو الكفاءة بنسبة 72% 72 وات في الساعة، مع فجوة وقت تشغيل تتراوح بين 18-20% قبل تضمين خسائر التروس.

محرك تروس DC مصقول

إن انخفاض تكلفة وحدة التحكم والعكس البسيط يجعل الوحدات المصقولة جذابة لأدوات البطاريات قصيرة الدورة. تتآكل الفرش، وينتج عنها الغبار، وتقل كفاءتها بشدة عند التحميل الجزئي.

محرك تروس بتيار مستمر بدون فرش

كفاءة أعلى، وعمر خدمة أطول، وEMI أقل، وتشغيل هادئ بدون مستشعر يناسب الحركة المستمرة التي تعمل بالبطارية. التكلفة الأولية أعلى ووحدة التحكم إلزامية.

حمولة 25% 62% 78% تحميل 50% 70% 85% تحميل 100% 76% 89% نحى فرش

اتجاهات الكفاءة النموذجية لمحركات التروس DC بقدرة 40-120 واط في نطاق 24-48 فولت.

في الحركة التي تعمل بالبطارية، الكفاءة ليست مكافأة في ورقة البيانات. تؤدي فجوة الكفاءة البالغة 15 نقطة إلى زيادة الحرارة بنسبة 30% تقريبًا داخل العلبة ووقت تشغيل أقل بنسبة 15-20% عند نفس الحمل.

اختر علبة التروس حسب نوع الحمولة وظروف الصدمات

تقوم مرحلة التخفيض بتحويل محرك سريع ومنخفض عزم الدوران إلى عزم الدوران الذي يحتاجه التطبيق، ولكن نوع علبة التروس هو الذي يقرر مقدار عزم الدوران الذي سيبقى ومدة استمرار المرحلة. تقوم علب التروس الكوكبية بتوزيع الحمل عبر العديد من التروس الكوكبية، مما يزيد من كثافة عزم الدوران، ويقلل من رد الفعل العكسي، ويحسن سعة التحميل الشعاعي مقارنة بمرحلة تحفيز متوازية من نفس القطر. توفر الوحدات الكوكبية ذات الزاوية اليمنى المساحة في مجموعات التوجيه والرفع ولكنها تضيف مرحلة مائلة أو دودة مع تكلفة الكفاءة الخاصة بها.

مراحل التخفيض الشائعة للحركة التي تعمل بالبطارية.
نوع علبة التروس رد فعل عنيف الحمل الشعاعي الكفاءة لكل مرحلة أفضل استخدام للبطارية
تحفيز، بالتوازي 0.5-1.0 درجة أقل 97-98% مشغلات خفيفة، صدمة منخفضة
كوكبي 0.3-0.8 درجة أعلى 95-97% محرك AGV، رفع، صدمة
الزاوية اليمنى 0.5-1.5 درجة متوسط 90-95% التوجيه المدمج والمصاعد

تتراكم الروبوتات التي تعمل بالبطارية ومركبات AGV الآلاف من دورات التشغيل والإيقاف والعكس في كل نوبة عمل، لذا فإن سعة الصدمات مهمة أكثر من ذروة عزم الدوران في ورقة البيانات. كما يحافظ صندوق التروس الكوكبي ذو رد الفعل العكسي الذي يقل عن 0.8 درجة على إمكانية تكرار الموضع عندما يعمل المحرك في السرعة أو التحكم في الموضع. يعد محرك التروس الكوكبي المدمج مقاس 42 مم بدون فرش نقطة انطلاق عملية لروبوتات البطاريات متوسطة الخدمة.

في روبوتات البطاريات، يحدد معدل صدمة علبة التروس عمر الخدمة أكثر من رقم عزم دوران المحرك الأقصى. تحافظ المرحلة الكوكبية ذات رد الفعل العكسي أقل من 0.8 درجة على إمكانية تكرار تحديد المواقع على مدى آلاف الدورات.
42mm Brushless Planetary Gear Motor with Wide Reduction Ratios محرك تروس كوكبي بدون فرش مقاس 42 مم مع نسب تخفيض واسعة يوفر هذا المحرك الكوكبي المدمج بدون فرش مقاس 42 مم نسب تخفيض من 3.7 إلى 307.54، مما يتيح التحكم الدقيق في السرعة وعزم الدوران للروبوتات ومركبات AGV. بفضل عزم الدوران المقدر بـ 0.048 نيوتن متر ورد الفعل العكسي المنخفض، فإنه يناسب دورات التشغيل والإيقاف والحركة التي يتم التحكم في موضعها. عرض المنتج →

التحقق من دورة العمل وارتفاع درجة الحرارة والبيئة المحيطة الحقيقية

المحرك المُصنف للخدمة المستمرة S1 عند درجة حرارة محيطة تبلغ 40 درجة مئوية سوف يتراجع داخل حاوية بطارية محكمة الغلق تصل إلى 55 درجة مئوية. تعمل معظم المحركات التي تعمل بالبطارية في الخدمة القصيرة S2 أو الخدمة المتقطعة S3، ويحدد التصنيف المدة التي يمكن خلالها الاحتفاظ بعزم الدوران الكامل قبل أن يتجاوز الملف حد فئة العزل. قم بتأكيد فئة العزل، عادةً الفئة F عند 155 درجة مئوية، وارتفاع درجة الحرارة المسموح به في ورقة البيانات.

يعمل محرك DC ذو المغناطيس الدائم بسرعة عدم تحميل تتناسب مع الجهد ويطور عزم دوران ثابت يتناسب مع التيار. يعيد ترهل البطارية كتابة كلا القيمتين في الوقت الفعلي.

عندما ينخفض ​​جهد حزمة 24 فولت إلى 21 فولت عند حالة شحن 20%، تنخفض السرعة وعزم الدوران المتوفر بنسبة 12% تقريبًا. حدد المحرك للنهاية المنخفضة لمنحنى التفريغ بدلاً من جهد الراحة، وقم بتسجيل تيار الدوار المقفل بالإضافة إلى التيار المقدر لأن كلاً من موصل القيادة وتحجيم المصهر.

85-92% كفاءة ذروة نموذجية بدون فرش
20.8 إلى 5.2 أ تيار 250 وات من 12 فولت إلى 48 فولت
10.000-20.000 ساعة فرش service life in continuous duty
10:1 مثال على نسبة التروس، خرج من 0.3 إلى 3.0 نيوتن متر

قائمة مرجعية للاختيار التي تعمل بالبطارية لمحركات التروس DC

استخدم هذا التسلسل عند مقارنة عروض الأسعار أو مراجعة عرض المورد. إنه يلتقط معظم أخطاء الحجم والتوافق قبل إنشاء النماذج الأولية.

  1. قم بتحويل عزم دوران الحمل الجاري والسرعة القصوى إلى قيم عمود المحرك باستخدام نسبة علبة التروس، ثم أضف 15-20% من الإرتفاع.
  2. قم بقفل بنية البطارية وتأكد من أن لف المحرك يطابق النهاية المنخفضة لمنحنى التفريغ.
  3. اختر بدون فرش عندما يكون وقت التشغيل أو الضوضاء أو عمر الخدمة هو الدافع وراء المواصفات؛ اختر المصقول عندما تكون التكلفة الأولى ووحدة التحكم البسيطة أكثر أهمية.
  4. اختر علبة تروس تحمل الصدمات والأحمال الشعاعية دون الضغط على محرك أكبر.
  5. تحقق من دورة العمل وفقًا للفئة الحرارية للمحرك في محيط العلبة الفعلي.
إذا اقترح اثنان من الموردين أنواعًا مختلفة من علبة التروس لنفس الحمل، فقم بمقارنة عمر الخدمة تحت التحميل الصدماتي، وليس ذروة عزم الدوران. غالبًا ما يكلف السعر الأرخص تكلفة أكبر على مدار عمر الماكينة.

إذا كان أحد المتطلبات لا يزال غير واضح بعد هذه الفحوصات، فقم بمشاركة ملف تعريف الحمل ومواصفات البطارية مع فريقنا الهندسي لمراجعة مواصفات المحرك قبل الأدوات أو أخذ العينات.

الأسئلة الشائعة حول محرك التروس DC الذي يعمل بالبطارية

ما هو الخطأ الأكثر شيوعًا في اختيار محرك التروس DC لمعدات البطارية؟

التحجيم حسب ذروة عزم الدوران بدلاً من الحمل المستمر. يمكن التعامل مع ذروة بدء التشغيل القصيرة من خلال الكتلة الحرارية وعلبة تروس أكبر قليلاً، لكن التشغيل المستمر بالقرب من عزم الدوران المتوقف سوف يؤدي إلى تجاوز الحدود الحرارية، وتقصير عمر الفرشاة، واستنزاف البطارية بشكل أسرع مما يقترحه تقدير وقت التشغيل.

ما هي المدة التي سيعمل فيها محرك تروس DC بدون فرش على نفس البطارية؟

تشغيل المقاييس الزمنية بشكل مباشر تقريبًا وبكفاءة متوسطة. عند استخدام 85-92% بدون فرشاة مقابل 70-80% تنظيف بالفرشاة، توقع وقت تشغيل أطول بنسبة 12-20% من نفس العبوة، بالإضافة إلى حرارة أقل ضائعة داخل حاوية البطارية المغلقة.

هل يجب أن أختار محرك 24 فولت أو 48 فولت لمحرك AGV؟

استخدم 24 فولت لمركبات AGV المدمجة التي تصل طاقتها إلى حوالي 250 واط حيث يظل نظام إدارة المباني والكابلات صغيرًا. انتقل إلى 48 فولت أعلى من 250 واط تقريبًا لخفض التيار إلى النصف، وتقليص حجم الموصل، وتبسيط إدارة البطاريات ذات الطاقة العالية.

هل أحتاج إلى علبة تروس كوكبية لتطبيق يعمل بالبطارية؟

تعد المراحل الكوكبية هي الوضع الافتراضي الأكثر أمانًا لتطبيقات البطاريات المحملة بالصدمات وبدء التشغيل والرجوع للخلف لأنها تقوم بتوزيع الحمل عبر تروس متعددة. إذا كان العمل سلسًا ومستمرًا، فإن محرك التروس ذي العمود المتوازي بنسبة أقل يمكن أن يكون أكثر فعالية من حيث التكلفة.