DC không chổi than tăng hiệu suất và giảm chi phí
DC không chổi than, Động cơ BLDC, Motor BLDC
Các kỹ sư thiết kế thường dựa vào động cơ DC không chổi than hiện có như các thành phần độc lập để đưa vào thiết kế của họ. Tuy nhiên, việc đặt mua một động cơ tùy chỉnh thường có ý nghĩa hơn – đặc biệt nếu nó không thể đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng.
Ngược lại, động cơ DC không chổi than và các bộ phận của động cơ có thể được thiết kế để phù hợp với không gian nhỏ hẹp hoặc không đều mà không làm giảm mật độ mô-men xoắn. Động cơ có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu của môi trường hoạt động – cho dù mối đe dọa là nhiệt, ăn mòn hoặc điện từ.
Một lý do khác để tùy chỉnh động cơ DC không chổi than là để giảm chi phí. Người ta có thể đoán rằng các biện pháp tùy chỉnh sẽ rất tốn kém, nhưng trong nhiều ứng dụng, điều ngược lại là đúng. Điều này là do các thành phần tùy chỉnh cho phép tích hợp chức năng, có thể giảm thiểu số lượng thành phần trên hóa đơn vật liệu và thời gian lắp ráp cần thiết để lắp ráp tất cả các thành phần với nhau.
Nhìn nhanh: Động cơ DC không chổi than và Động cơ bước
Trong bài viết này, MotorWolrd tập trung vào động cơ DC không chổi than. Trên thực tế, mô-men xoắn cao và kích thước nhỏ gọn của động cơ DC không chổi than đang ngày càng trở nên phổ biến hơn trong các ứng dụng servo ngày nay. Thiết kế hiệu suất của chúng tốt hơn so với động cơ bước truyền thống – chủ yếu bằng cách cải thiện hiệu suất của máy servo – và giảm yêu cầu bảo trì.
Tất nhiên, động cơ bước (đặc biệt là loại vòng kín) hoạt động rất tốt trong một số loại trục chuyển động. Tuy nhiên, thiết kế chuyển động yêu cầu kiểm soát vị trí tiên tiến, tốc độ trục cao và tiết kiệm không gian. Cụ thể hơn, nhiều động cơ sử dụng nhiều mô-men xoắn này cung cấp sức mạnh gấp khoảng ba lần so với động cơ bước. Sự khác biệt là động cơ bước cần phải vượt qua nhiều cực hơn để cung cấp vị trí chính xác trong điều khiển vòng hở. Mặt khác, động cơ DC không chổi than có thể cung cấp vị trí hàng đầu mà không làm giảm tốc độ quay và mô-men xoắn. Đối với các cánh tay robot yêu cầu di chuyển tốc độ cao hơn trong điều khiển vòng kín đến máy móc đóng gói, động cơ DC không chổi than là một lựa chọn tuyệt vời.
Ví dụ 1: Động cơ DC không chổi than tùy chỉnh trên bánh xe AGV
Đối với ứng dụng của động cơ DC không chổi than, một ứng dụng mới nổi là các phương tiện được dẫn đường tự động hoặc AGV. AGV sẽ là một phần không thể thiếu và các kho tự động trong các nhà máy đảm bảo trong tương lai. Bởi vì động cơ DC không chổi than có thể dựa vào hiệu suất ở các phạm vi tốc độ và mô-men xoắn khác nhau. Vì vậy, ở các phương tiện rô bốt, chúng rất thích hợp với các khớp quay liên tục.
Ví dụ 2: Một thiết kế AGV mới sử dụng hai động cơ DC không chổi than tùy chỉnh.
Động cơ đầu tiên của AGV là động cơ 2kw 120mm với phanh và bộ mã hóa tích hợp – bánh xe và lốp tùy chọn. Động cơ này tích hợp bộ giảm mô-men xoắn nhỏ gọn nhưng cao. Sự sắp xếp này làm tăng độ cứng của hệ thống truyền động-và tiết kiệm không gian và chi phí.
Động cơ thứ hai của AGV là một hệ thống nhỏ hơn tương tự dựa trên động cơ 1kw 80mm. Nó cung cấp tỷ lệ giảm xuống còn 16: 1-điều này lần lượt cho phép tốc độ 2m mỗi giây. Điều này làm tăng sức chứa và tăng khả năng lựa chọn trường hợp tùy chọn. Điều này cho phép các kỹ sư tập trung tải AGV vào ổ trục đầu ra của động cơ để giảm tải mômen uốn.
Ví dụ 3: Bàn xuyên lỗ để kiểm tra phôi nặng
Một máy khác được tích hợp trong quy trình kiểm tra và phân loại đòi hỏi các yêu cầu về tải, tốc độ và kích thước khó khăn, kỹ sư của nhà cung cấp cấu hình và tích hợp bàn chuyển động quay và động cơ servo. Bảng xuyên lỗ này sử dụng các ưu điểm của động cơ servo, bộ chia cam và động cơ DC để định vị và độ cứng cao nhất (chi phí chỉ tương đương với bảng tương tự dựa trên công nghệ động cơ DC)
Ví dụ 4: Tùy chỉnh động cơ DC không chổi than với bộ giảm tốc hành tinh
Tuy nhiên, một ứng dụng điều khiển chuyển động khác sử dụng động cơ DC không chổi than tùy chỉnh với bộ giảm tốc hành tinh tích hợp. Động cơ được tối ưu hóa này có thể giúp máy đáp ứng các tốc độ, điện áp và các ứng dụng nhúng khác nhau – và bộ sưu tập chất lượng cao tối đa hóa khả năng điều khiển. Chi tiết hơn, việc tùy chỉnh ứng dụng này yêu cầu động cơ giảm tốc không chổi than cho các ứng dụng điều khiển tốc độ:
(1) Chiều dài của một đầu tổng thể
(2) Bộ giảm tốc hành tinh với tỷ lệ giảm 25: 1.
(3) Việc sử dụng điện áp xe buýt 48v.
(4) Phản hồi từ bộ mã hóa độ phân giải cao
(5) Mô hình đảo chiều
(6) Trong điều kiện 160 vòng / phút, đầu ra mô-men xoắn vượt quá 2,5NM
