A Коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами по-прежнему является практичным выбором для многих промышленных и мобильных приложений, где простое управление, надежный пусковой режим, компактный размер и разумная стоимость более важны, чем бесщеточная работа.
Хотя бесщеточным двигателям уделяется значительное внимание в современных приложениях-управления движением, коллекторные двигатели постоянного тока по-прежнему широко используются в оборудовании, где двигатель должен обеспечивать простое управление скоростью и надежную работу без усложнения системы.
Однако для инженеров и покупателей B2B выбор правильного двигателя — это не просто выбор напряжения и номинальной мощности.
Двигатель должен соответствовать нагрузке, скорости, крутящему моменту, рабочему циклу, пространству для установки, методу управления и рабочей среде.
В этом руководстве объясняются ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе коллекторного двигателя постоянного тока с постоянными магнитами, а также способы оценки поставщика перед размещением оптового заказа.
Что такое коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами?
Коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами использует постоянные магниты для создания магнитного поля, необходимого для работы двигателя.
К основным компонентам обычно относятся:
Постоянные магниты
Арматура
Ротор
Коммутатор
Угольные щетки
Вал
Подшипники
Корпус двигателя
При подаче постоянного тока ток течет через обмотки якоря. Взаимодействие между магнитным полем и обмотками под напряжением вызывает вращение.
Щетки и коммутатор механически переключают ток между катушками якоря, позволяя двигателю продолжать вращаться.
Эта относительно простая конструкция является одной из причин, по которой коллекторные двигатели постоянного тока остаются привлекательными для применений, гдецена, простота и удобство управленияважны.
Почему до сих пор используются коллекторные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами?
Самым большим преимуществом является простота.
Типичный коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами может работать непосредственно от подходящего источника постоянного тока и относительно легко управляться.
Это делает мотор привлекательным для такого оборудования, как:
AGV
Электрические тележки
Погрузочно-разгрузочное оборудование
Малые промышленные машины
Насосы
Фанаты
Конвейеры
Приводы
Оборудование автоматизации
Оборудование-с питанием от аккумулятора
Системы мобильности
Для применений с умеренными рабочими циклами коллекторный двигатель может обеспечить практичное сочетание производительности и стоимости.
7 ключевых факторов при выборе коллекторного двигателя постоянного тока с постоянными магнитами
1. Определите необходимое напряжение
Напряжение – это одна из первых характеристик, которые обычно предоставляют покупатели.
Общие варианты напряжения двигателя постоянного тока включают в себя:
12V
24V
36V
48V
72V
90V
Индивидуальное напряжение
Правильное напряжение зависит от системы питания приложения.
Для оборудования-с питанием от батареи напряжение двигателя часто должно соответствовать архитектуре батареи.
Для промышленного оборудования необходимое напряжение двигателя может определяться имеющимся источником питания постоянного тока.
Однако само по себе напряжение еще не говорит о том, подходит ли двигатель.
Два двигателя на 24 В могут иметь совершенно разные характеристики крутящего момента, скорости и мощности.
2. Выбирайте двигатель по крутящему моменту, а не только по мощности.
Это одна из самых частых ошибок при покупке двигателя постоянного тока.
Покупатель может сказать:
«Мне нужен двигатель постоянного тока мощностью 500 Вт».
Но 500 Вт не отражают полную потребность в эксплуатации.
Вы также должны знать:
Требуемая рабочая скорость
Непрерывный крутящий момент
Пусковой крутящий момент
Пиковый крутящий момент
Характеристики нагрузки
Рабочий цикл
Двигатель должен быть способен развивать необходимый крутящий момент при фактической рабочей скорости.
Для оборудования, которое запускается под нагрузкой,пусковой моментможет быть особенно важным.
Например, AGV или электромобилю может потребоваться значительно больший крутящий момент при ускорении с нуля, чем при поддержании постоянной скорости на ровной поверхности.
3. Учитывайте рабочую скорость
Номинальная скорость двигателя должна соответствовать условиям применения.
В зависимости от конструкции двигателя коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами может быть рассчитан на различные рабочие скорости.
Типичные соображения включают в себя:
Нет-скорости загрузки
Номинальная скорость
Рабочая скорость
Максимальная скорость
Если двигатель постоянно работает со скоростью, далекой от предполагаемой рабочей точки, это может повлиять на эффективность и срок службы.
Если вам нужна низкая выходная скорость, но высокий крутящий момент, мотор-редуктор постоянного тока может оказаться более подходящим, чем попытки добиться всего от самого двигателя.
4. Проверьте рабочий цикл
Двигатель, используемый в течение 30 секунд за один раз, имеет совершенно иную тепловую потребность, чем двигатель, работающий непрерывно в течение восьми часов.
Прежде чем выбрать двигатель, определите, будет ли он использоваться:
прерывистый
Короткое-время
Непрерывный
Повторный старт-останов
Также учтите:
Начинается в час
Нагрузка при разгоне
Среднее время работы
Температура окружающей среды
Условия охлаждения
Двигатель, который хорошо работает в прерывистом режиме, может оказаться непригодным для непрерывной-интенсивной эксплуатации.
Вот почему рабочий цикл приложения должен быть включен при запросе предложения по двигателю.
5. Проверьте место для установки
Производительность двигателя важна, но двигатель все равно должен физически соответствовать машине.
Проверять:
Диаметр двигателя
Длина двигателя
Диаметр вала
Длина вала
Монтажные отверстия
Монтажные размеры
Конечная позиция
Пространство коробки передач
Для проектов замены предоставление существующего чертежа двигателя или информации о размерах может значительно облегчить общение с поставщиком.
Для нового оборудования лучше заранее определить требования к монтажу двигателя, чем потом пытаться перепроектировать машину под стандартный двигатель.
6. Рассмотрите операционную среду
Окружающая среда может иметь большое влияние на выбор двигателя.
Учитывайте, будет ли мотор работать в:
Пыльная среда
Области с высокими-температурами
Влажная среда
Уличное оборудование
Промышленное оборудование
Мобильное оборудование
Области с вибрацией
Системы с батарейным питанием-
Защита двигателя, конструкция корпуса, подшипники, изоляция и метод охлаждения должны учитываться в соответствии с реальной средой.
Например, к двигателю, используемому внутри машины, работающей в чистом помещении, могут предъявляться совсем другие требования, чем к двигателю, установленному на мобильном оборудовании, установленном на открытом воздухе.
7. Решите, нужна ли вам коробка передач
Естественная рабочая скорость двигателя может не соответствовать требуемой выходной скорости.
Коробка передач может снижать скорость, одновременно увеличивая доступный выходной крутящий момент.
Это полезно в таких приложениях, как:
AGV
Электрические тележки
Конвейеры
Приводы
Подъемные механизмы
Погрузочно-разгрузочное оборудование
При выборе мотор-редуктора указывайте не только мощность двигателя.
Предоставьте необходимое:
Выходная скорость + Выходной крутящий момент + Рабочий цикл + Требования к монтажу
Это дает производителю гораздо более четкую основу для выбора комбинации двигателя и коробки передач.
Коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами и бесщеточный двигатель постоянного тока
Для покупателей B2B одним из наиболее распространенных решений является использование коллекторного или бесщеточного двигателя.
| Особенность | Матовый двигатель постоянного тока | Бесщеточный двигатель постоянного тока |
|---|---|---|
| Щеточная система | Да | Нет |
| Электронный контроллер | Относительно просто | Необходимый |
| Первоначальная стоимость системы | Часто ниже | Часто выше |
| Контроль | Простой | Более продвинутый |
| Обслуживание | Износ щеток | Меньший механический износ |
| Начальная производительность | Сильный | Сильный, зависимый от контроллера |
| Контроль скорости | Легкий | Отличный |
| Длительная непрерывная работа | Зависит от приложения | В целом выгодно |
| Строительство | Простой | Более сложный |
| Лучшее соответствие | чувствительные к затратам-/простые системы | Приложения с длительным-сроком службы и расширенными возможностями управления |
Это не означает, что бесщеточные двигатели всегда лучше.
Если в приложении приоритетом являются простота управления, меньшая сложность системы и стоимость, коллекторный двигатель постоянного тока может оказаться более практичным решением.
Если приложение требует длительной непрерывной работы, снижения механического износа или усовершенствованного электронного управления, возможно, стоит рассмотреть возможность использования бесщеточного двигателя.
Когда коллекторный двигатель постоянного тока является хорошим выбором?
Коллекторный двигатель с постоянными магнитами стоит рассмотреть, если ваше приложение имеет несколько из этих характеристик:
Источник питания постоянного тока
Умеренные часы работы
Простое управление скоростью
Дизайн,-чувствительный к затратам
Компактная установка
Частый запуск и остановка
Необходимость хорошего пускового крутящего момента
Простые требования к контроллеру
Это может быть особенно привлекательно при замене существующего коллекторного двигателя, поскольку система управления уже может быть спроектирована для работы с коллекторным двигателем постоянного тока.
Распространенное применение коллекторных двигателей постоянного тока с постоянными магнитами
AGV и мобильное оборудование
Для мобильного оборудования-с питанием от аккумулятора часто требуются компактные двигатели, способные создавать полезный крутящий момент от системы постоянного тока с относительно низким-напряжением.
В зависимости от конструкции автомобиля двигатель может быть совмещен с коробкой передач.
Погрузочно-разгрузочные работы
Двигатели могут использоваться в:
Малые конвейеры
Трансферные системы
Электрические тележки
Погрузочно-разгрузочное оборудование
Требуемый двигатель сильно зависит от нагрузки и скорости.
Насосы
Двигатели постоянного тока могут приводить в движение небольшие насосы при наличии подходящего источника постоянного тока.
Вентиляторы и воздуходувки
В приложениях, требующих контролируемого потока воздуха, скорость двигателя можно регулировать с помощью соответствующего контроллера.
Приводы
Редукторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами может обеспечить контролируемое движение механических приводов.
Оборудование для автоматизации
Коллекторные двигатели постоянного тока остаются полезными в оборудовании, где требуется простое управление движением без сложной-системы управления двигателем.
Как рассчитать базовые требования к двигателю
Для приложения, где известны крутящий момент и скорость вращения, механическую выходную мощность можно оценить по формуле:
где:
P= механическая мощность
T= крутящий момент
ω= угловая скорость
Однако для практического выбора двигателя не выбирайте двигатель точно в соответствии с теоретической нагрузкой.
Вам также следует учитывать:
Стартовые условия
Потери при передаче
Ускорение
Рабочий цикл
Температура
Запас прочности
Двигатель с достаточной теоретической мощностью может столкнуться с трудностями, когда реальная машина столкнется с более тяжелой нагрузкой.
Какую информацию следует отправлять производителю двигателей постоянного тока?
Если вы обращаетесь кПроизводитель двигателей постоянного токадля получения предложения избегайте отправки только:
«Пожалуйста, укажите двигатель постоянного тока 24 В».
Вместо этого предоставьте как можно больше следующей информации:
Электрические требования
Напряжение
Номинальная мощность
Текущий
Скорость
Механические требования
Требуемый крутящий момент
Размеры вала
Монтажные размеры
Направление вращения
Требования к коробке передач
Условия эксплуатации
Рабочий цикл
Часы работы
Температура окружающей среды
Внутреннее/наружное использование
Характеристики нагрузки
Приложение
Объясните, что на самом деле будет вращать двигатель.
Например:
«Двигатель будет использоваться в системе привода AGV с аккумулятором 48 В и редуктором».
Это дает производителю гораздо больше полезной информации.
Как оценить поставщика двигателей постоянного тока
Когда ищешьПоставщик двигателей постоянного тока, не сравнивайте поставщиков только по цене за единицу.
Учитывать:
Инженерная поддержка
Может ли поставщик помочь выбрать двигатель с учетом ваших фактических требований к нагрузке и скорости?
Кастомизация
Можно ли настроить двигатель для:
Напряжение
Власть
Скорость
Вал
Монтаж
Электропроводка
Коробка передач
Производственные возможности
Может ли поставщик поддерживать количество прототипов, а также повторное производство?
Контроль качества
Спросите, как проверяются двигатели перед отправкой.
Типичные проверки могут включать в себя:
Напряжение
Нет-скорости загрузки
Текущий
Крутящий момент
Шум
Вибрация
Изоляция
Появление
Последовательность
Для OEM-покупателей чрезвычайно важно-последовательность повторных заказов.
Двигатель, который хорошо работает во время выборочных испытаний, но значительно изменяется в зависимости от производственной партии, может создать проблемы для конечного оборудования.
Что влияет на цену двигателя постоянного тока с постоянными магнитами?
При поискеЦена двигателя постоянного тока с постоянными магнитами, покупатели часто ориентируются на мощность и напряжение.
В действительности котировка может зависеть от многих факторов:
Мощность двигателя
Напряжение
Скорость
Крутящий момент
Спецификация магнита
Размер корпуса
Конструкция вала
Подшипники
Конфигурация кисти
Охлаждение
Коробка передач
Индивидуальный монтаж
Количество продукции
Поэтому цена двигателя на 24 В, изготовленного по индивидуальному заказу, может сильно отличаться от цены стандартного двигателя на 24 В.
Для закупок B2B сравните поставщиков, использующих одинаковые технические характеристики.
Почему стоит выбрать Auric для коллекторных двигателей постоянного тока с постоянными магнитами?
Auric специализируется на решениях в области электродвигателей для промышленного и мобильного оборудования.
Для клиентов, приобретающихКоллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитамиЦель состоит не в том, чтобы просто обеспечить стандартный двигатель соответствующим напряжением.
Двигатель должен соответствовать реальной машине.
Auric может работать с клиентами по таким требованиям, как:
Напряжение
Власть
Номинальная скорость
Крутящий момент
Размеры вала
Конфигурация монтажа
Согласование коробки передач
Особые требования-приложения
Это особенно полезно для OEM-клиентов, которым нужен двигатель, интегрированный в их собственное оборудование, а не стандартный готовый--продукт.
Перед выбором двигателя укажите область применения, нагрузку, требуемую скорость, время работы, доступное напряжение и установочные размеры.
Чем полнее информация, тем легче определить подходящую конфигурацию двигателя.
Контрольный список для покупки коллекторного двигателя постоянного тока с постоянными магнитами
Перед размещением заказа подтвердите:
напряжение постоянного тока
Номинальная мощность
Номинальная скорость
Непрерывный крутящий момент
Пусковой крутящий момент
Рабочий цикл
Операционная среда
Размеры двигателя
Размер вала
Монтажные размеры
Направление вращения
Требования к коробке передач
Совместимость контроллера
Пример тестирования
минимальный заказ
Время выполнения
Окончательное предложение
Часто задаваемые вопросы
Что такое коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами?
Это двигатель постоянного тока, который использует постоянные магниты для создания магнитного поля и щетки с коллектором для механического переключения тока через якорь.
Коллекторные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами все еще используются в промышленности?
Да. Они остаются полезными в приложениях, в которых приоритет отдается простоте управления, хорошим пусковым характеристикам, компактной конструкции и разумной стоимости.
В чем разница между коллекторным и бесщеточным двигателем постоянного тока?
Коллекторный двигатель использует механические щетки и коммутатор, а бесщеточный двигатель использует электронную коммутацию. Бесщеточные двигатели обычно обеспечивают меньший механический износ, тогда как коллекторные двигатели могут обеспечить более простую и экономичную систему.
Можно ли настроить двигатель постоянного тока с постоянными магнитами?
Да. В зависимости от производителя можно настроить напряжение, мощность, скорость, размеры вала, конфигурацию монтажа, проводку и редуктор.
Как выбрать правильную мощность двигателя постоянного тока?
Начните с требуемого крутящего момента и рабочей скорости, затем учтите ускорение, потери в трансмиссии, рабочий цикл, температуру и соответствующий расчетный запас.
Можно ли использовать коллекторный двигатель постоянного тока для AGV?
Да. Коллекторные двигатели постоянного тока могут использоваться в некоторых приложениях AGV и мобильного оборудования, особенно когда напряжение, крутящий момент, скорость, рабочий цикл и коробка передач правильно подобраны к автомобилю.
