Snelheidsregeling van de DC-tandwielmotor: Methoden, Prestatie- en toepassingsoverwegingen

Een gelijkstroomversnellingsmotor combineert een gelijkstroommotor met een reductieversnellingsbak zodat een hoog motortoerental wordt omgezet in een lager uitgangstoerental en een hoger bruikbaar koppel. In industriële automatisering, Echter,, Snelheidsregeling is niet simpelweg een kwestie van spanning verlagen of kiezen voor een grotere overbrengingsverhouding.

Het daadwerkelijke werkpunt van een gelijkstroomtandwielmotor wordt bepaald door verschillende variabelen die samen werken:

•Voedingsspanning

•Motorsnelheid-koppel eigenschappen

•Belastingskoppel

•Overbrengingsverhouding

•Versnellingsbakefficiëntie

•PWM-controllergedrag

•Start- en piekstroom

•Werktijdscyclus en motortemperatuur

Voor betrouwbare bewegingsbesturing, De motor, Versnellingsbak, Controller, en mechanische belasting moet als één aandrijfsysteem worden gekozen.

Waarom vertraagt een DC-tandwielmotor onder belasting?

Een veelvoorkomend probleem in de techniek is dat een DC-tandwielmotor na het testen van de bank het toerental verliest, maar tijdens de installatie de verwachte snelheid bereikt.

Dit fenomeen ontstaat omdat alle gelijkstroommotoren snelheid verliezen wanneer het koppel toeneemt door mechanische belasting. Een geborstelde DC-motor vereist meer ankerstroom om een groter koppel te produceren. Uit de vergelijking van motorverlies, Grotere stroom resulteert in groter koperverlies en interne spanningsval, Dus daalt de snelheid van de motor.

In praktische termen:

De belasting neemt toe → De stroom neemt toe → Het koppel neemt toe → de snelheid neemt af

Daarom moet geen belastingsnelheid als primaire maatwaarde worden gebruikt. De nominale snelheid onder een gedefinieerde belasting is veel nuttiger.

Toepassingen met lage snelheid verdienen extra aandacht. Als de spanning of PWM-werkwijze te ver wordt verlaagd, De beschikbare koppelmarge kan onvoldoende zijn om te overwinnen:

•Versnellingsbakwrijving

•Lagerweerstand

•Starttraagheid

•Wisselende transportbandbelastingen

•Mechanische misuitlijning

Het resultaat kan speed hunting zijn, Moeilijke start, Overmatige stroom, of volledig uitstellen.

Wat bepaalt de uitgangssnelheid van de gelijkstroomversnellingsmotor.?

Bij het kiezen van een gelijkstroomtandwielmotor moeten drie relaties worden meegenomen.

1. Spanning en motortoerental

Borstel DC-motoren hebben een volt-tot-toerentalverhouding die lineair is. Wanneer de spanning wordt verhoogd, er is een directe correlatie met de rotatiesnelheid. Wanneer motoren een belasting hebben, Draaiweerstand, en motorverliezen, de verhouding wordt niet-lineair.

Mingye gelijkstroomversnellingsmotoren werken met systemen die werken op 12V tot 220V. Door de variatie in de constructie van elk systeem, De aandrijvingen kunnen worden ontworpen om zich aan te passen aan de verschillende apparatuur.

2. Het mechanische werkbereik wordt bepaald door de overbrengingsverhouding

Denken in termen van benaderende waarden, we kunnen geneigd zijn te stellen dat:

Uitgangstoerental = Motortoerental x Overbrengingsverhouding

Een versnellingsbak met een hogere overbrengingsverhouding genereert het volgende:

•Lager toerental

•Groter uitgegeven koppel

•Grotere mechanische reductie

Rekening houden met versnellingsbakefficiëntie en -verliezen, Het werkelijke uitgangskoppel zal lager zijn.

Mingye biedt overbrengingsverhoudingen van 3 tot 200K. Dit stelt ontwerpers in staat het mechanische snelheidsbereik te beperken voordat ze vertrouwen op elektronische aanpassingen.

3. Stroom geeft koppelvraag aan

Motorstroom is nauw gerelateerd aan koppel. Een regelaar heeft daarom voldoende capaciteit nodig voor meer dan stabiele stroom.

Check:

• Nominale stroom

•Startstroom

•Acceleratiestroom

•Omkering van stroom

•Mogelijke stall stroom

Het selecteren van een regelaar alleen rond de nominale loopstroom kan leiden tot uitschakelingen tegen hinder of oververhitting tijdens start-stop werking.

PWM vs. Spanningsregeling voor een gelijkstroomtandwielmotor

Twee veelgebruikte regelmethoden zijn directe spanningsregeling en pulsbreedtemodulatie.

Factor	Spanningsregeling	PWM-besturing
Regelprincipe	Veranderingen van de aangelegde spanning	Schakelaars leveren spanning per werktijdcyclus
Lage snelheidsgedrag	Kan aanzienlijk verzwakken	Meestal beter
Energie-efficiëntie	Het hangt af van het ontwerp van de regelaar	Over het algemeen hoger
Warmteopwekking	Kan hoger zijn	Meestal lager in de controller
Dynamische aanpassing	Basis	Goed
Typische toepassing	Eenvoudige apparatuur	Industriële automatisering

PWM biedt snelheidsregeling van gelijkstroomversnellingsmotoren door de noodzaak te elimineren dat een motor constant spanning via een lineaire regelaar hoeft te dissiperen.

De belangrijkste aanname over PWM-snelheidsregeling is dat:

50% duty cycle = 50% output rpm

Deze aanname is onjuist, Andere parameters zoals belasting, Wrijving in de versnellingsbak, Aanvoercondities, PWM-frequentie en motorkenmerken beïnvloeden ook de snelheid van de motor.

Open Loop versus. Gesloten lusregeling van gelijkstroomversnellingsmotoren

Niet alle gelijkstroomversnellingsmotoren hebben een encoder nodig.

Open Loop Besturing

I wordt gebruikt wanneer de uitvoersnelheid constant blijft.

Open-lus besturing wordt gebruikt wanneer:

•Constante belasting

•Een beperkt bereik van variabele snelheid

•Eenvoudige besturing

•Geen synchronisatie nodig

Gesloten lusbesturing

Gesloten kringloopregeling gebruikt een motorsnelheidssensor of een encoder om de werkelijke snelheid van de motor te meten en de motor dienovereenkomstig aan te sturen.

Het wordt nuttig voor:

•Snelheidsregeling van de transportband

•Herhaalbaarheid van verpakkingscyclus

•Geautomatiseerde positionering

•Variabele belastingsbehandeling

•Multi-as synchronisatie

Vereiste	Open Loop	Gesloten lus
Basis snelheidsregeling	Geschikt	Geschikt
Compensatie voor belastingsverandering	Beperkt	Sterk
Snelheidsnauwkeurigheid	Gematigd	Hoger
Encoder vereist	Nee	Meestal
Besturingscomplexiteit	Lower	Hoger

Overbrengingsverhouding of elektronische snelheidsverlaging?

Een grote fout bij de keuze van de gelijkstroomversnellingsmotor is het proberen de volledige snelheidsverlaging elektronisch te bereiken.

De betere aanpak is:

Gebruik de versnellingsbak om het mechanische werkbereik vast te stellen, gebruik vervolgens PWM of gesloten-lus besturing voor realtime aanpassing.

Een hogere overbrengingsverhouding moet meestal worden overwogen wanneer de toepassing continu lage toerentallen met aanzienlijk koppel vereist.

Elektronische besturing is beter voor:

•Zachte start

•Variabele productiesnelheid

•Acceleratierampen

•Vertraging

•Tijdelijke procesaanpassing

Het continu laten draaien van een hogesnelheidsmotor op een extreem lage PWM-werkwijze kan een slechte efficiëntie opleveren, Onstabiel gedrag bij lage snelheid, of thermische problemen.

Mingye's 3–200K-verhouding, gecombineerd met 60–104 mm framematen en 6W–300W stroomopties, biedt meerdere combinaties voor het matchen van motorvermogen en mechanische reductie.

Hoe een gelijkstroomtandwielmotor op de belasting af te stemmen

Een selectiesequentie zou er zo uitzien:

• Begin met het selecteren van de snelheid van de versnellingsbakas.

• Beschrijf het constante koppel van de belasting.

• Kies het startkoppel en het belastingskoppel voor acceleratie.

• Kies een motorsnelheidsoverbrengingsverhouding.

• Negeer koppel en kies een motor op kracht.

• Controleer de piekstroom van de controller voor starten en omkeren.

• Bekijk de duty cycle en thermische grenzen.

Verschillende machines vereisen verschillende besturingsprioriteiten.

Toepassing	Hoofduitdaging	Prioriteit voor de regeling van de gelijkstroomversnellingsmotor
Transportband	Veranderende vervoerde lading	Snelheidsstabiliteit
Barrièrepoort	Frequent starten/achteruit	Startkoppel
Verpakkingsmachines	Herhalende cycli	Acceleratieregeling
Elektronische apparatuur	Beperkte installatieruimte	Compacte snelheidsregeling
Materiaalbehandeling	Variabele belasting	Koppelreserve

Mingye's compacte geïntegreerde DC-tandwielmotorstructuur is vooral handig waar de installatieruimte beperkt is, terwijl gecontroleerde koppeloverdracht nog steeds vereist is.

Installatie en onderhoud beïnvloeden de snelheidsstabiliteit

Zelfs een correct gedimensioneerde gelijkstroomtandwielmotor kan slecht presteren als de installatiedetails worden genegeerd.

Voor de indienststelling, Check:

•Voedingsspanning bij de motorterminals onder belasting

•Kabeldikte en spanningsval

•As- en koppelingsuitlijning

•Montagestijfheid

•Ventilatie van de regelaar

•Motortemperatuur tijdens langdurige laag-snelheidswerking

• Encoderafscherming en bedrading waarbij feedback wordt gebruikt

Tijdens de dienst, ongebruikelijke stroomstijgingen, Temperatuur, Versnellingsbakgeluid, of trillingen kunnen wijzen op een overmatige belasting, Slechte uitlijning, Smeringsproblemen, of slijtage van tandwielen.

Het kiezen van een gelijkstroomversnellingsmotor als volledig aandrijfsysteem

Betrouwbare snelheidsregeling van de gelijkstroomtandwielmotor komt voort uit het balanceren van mechanische reductie met elektronische regeling—niet door het maximaliseren van één enkele specificatie.

Mingye biedt geborstelde DC-tandwielmotoroplossingen met 12V–220V spanningscompatibiliteit, 6W–300W vermogensopties, 60–104 mm framematen, en 3–200K overbrengingsverhoudingen, samen met standaard- of aangepaste configuraties, CAD/3D-tekeningen, en technische selectieondersteuning.

Voor barrièrepoorten, Elektronische apparatuur, Transportbanden, Verpakkingsmachines, en automatiseringssystemen, Mingye de daadwerkelijke snelheid geven, koppel, Duty cycle, Installatie, en de besturingsvereisten kunnen helpen om de motor- en versnellingsbakconfiguratie te versmallen voordat het ontwerp van de apparatuur wordt afgerond.

Veelgestelde vragen

Q1. Welke spanningsopties worden aangeboden in Mingye DC Gear Motor producten?

Mingye DC Gear Motor producten hebben een breed spanningsbereik van 12V tot 220V. Deze producten zijn toepasbaar voor automatisering op middelgrote tot grote schaal, Elektronische apparatuur, en industriële aandrijfsystemen.

Q2. Welk vermogensbereik dekt de toepassingen van de Mingye DC Gear Motor?

Mingye DC Gear Motors zijn verkrijgbaar met vermogens tot 300W en meer, waarbij de vermogensvereisten afhankelijk zijn van de snelheid, koppel, Cyclus, en mechanische belasting.

V3. Welke overbrengingsverhoudingen zijn beschikbaar in Mingye DC Gear Motor producten?

De overbrengingsverhoudingen die Mingye aanbiedt variëren van 3 tot 200K. Een breed scala aan overbrengingsverhoudingen stelt een ingenieur in staat om een snelheid en precisie van de output te kiezen op basis van het niveau van elektronische snelheidsregeling.

Q4. Welke framematen zijn beschikbaar in Mingye DC Gear Motor producten?

De beschikbare opties voor de frames zijn 60 mm, 70 mm, 80 mm, 90 mm, en 104 mm, samen met andere framematen voor compacte en grote automatiseringssystemen.

V5. Kan een Mingye DC tandwielmotor in snelheid worden geregeld met PWM?

Een geborstelde gelijkstroomtandwielmotor kan eenvoudig worden geregeld met PWM-snelheidsregeling, mits de motorspanning, Regelstroomstroom, PWM-configuratie, en belasting worden meegenomen.