В данной статье я расскажу о магнитном редукторе, разработанном нами. Данный редуктор планируется использовать в связке с бесколлекторным мотором. В статье будет рассказано о возможной области применения данного редуктора, о его плюсах и минусах по сравнению с обычными редукторами.
Однако, несмотря на высокую мощность, небольшой размер мотора накладывает на него множество ограничений таких как: небольшой момент, высокие рабочие обороты, маленькая площадь охлаждения. Данные ограничения не позволяют использовать весь потенциал мотора. Так, например, мотор форм-фактора 540 (D=36мм L=54мм) способен выдавать мощность свыше киловатта с достаточно хорошим КПД, но это возможно только при очень высоких оборотах, когда эту мощность снять с мотора становится достаточно сложно. В номинальном режиме такой мотор без принудительного обдува может выдавать 200-400ватт.
Основным направлением нашего коллектива MotoChrome является проектирование и создание бесколлекторных моторов. При проектировании мотора для одного из заказчиков мы как раз столкнулись с проблемами описанными выше. Заказчику был нужен мотор небольшим диаметром, но при этом достаточно высоким моментом и КПД. Чтобы соблюсти требования мотор получился длиной почти полметра при диаметре в 40мм. Мотор получился достаточно дорогим и очень сложным в сборке. При этом, для достижения тех же мощностных параметров, можно сделать мотор в 3 раза меньше, но с использованием редуктора. И в итоге выбран был именно этот вариант.
Использование редуктора кажется хорошим решением. Но с ним возникает множество других проблем, что не позволяет применять их полноценно во всех моторах.
Неплохим вариантом, с нашей точки зрения, оказался магнитный редуктор. Они пока не получили широкого применения и про них достаточно мало информации, поэтому мы решили поглубже разобраться в данном вопросе и сделать редуктор самостоятельно. Это нам позволит отработать подход к его моделированию и позволит в будущем рассчитывать его параметры.
Диаметр данного образца 36мм. Входная часть редуктора выполнена по стандарту NEMA 17. Вместо выходного вала мы сделали универсальную планшайбу, позволяющую прикреплять к ней различную нагрузку в опытных работах, тестах и экспериментах, а при необходимости и установить вал, благодаря базовому посадочному отверстию в центре планшайбы. К слову сказать, концепцию универсальных креплений мы применили и в нашем моторе «Electron», который мы готовим к серийному производству и продажи на территории РФ (о нем мы напишем отдельную статью).
Кроме того, редуктор получился очень плавным и тихим. В нём абсолютно не ощущаются какие-либо рывки при вращении, момент передаётся очень мягко. Данное свойство определило название, данное нами редуктору — «Smoother».
Ещё пара роликов с редуктором| Всего 5 моделей.
Несколько примеров использования бесконтактных электрических машин:Нефтегазовая промышленность - отсутствие искрообразующих элементов и, как следствие, высокая взрывобезопасность делают бесколлекторные идеальным силовым элементом в запорном оборудовании нефте- и газопроводовМуниципальная отрасль - низкая стоимость бесколлекторных двигателей и их обслуживания, надежность и долговечность делают их применение чрезвычайно привлекательным в условиях ограниченного бюджетаАвтомобильная промышленность - использование бесколлекторных двигателей при производстве автомобильной фурнитуры (стеклоподъемники, стеклоочистители, подъем и опускание кресел и т.д.) позволяет существенно снизить габариты и массу таких устройств.Наружная реклама - автоматические жалюзи, презентационная техника, вращающиеся витрины с приводом на основе бесколлекторных двигателей компактны и бесшумныМедицинское оборудование - бесшумность и низкий уровень электромагнитных излучений делают его незаменимым в медицинскомоборудовании, высокие скорости вращения делают эти двигатели чрезвычайно востребованными в стоматологическом оборудовании.Системы автоматического управления и робототехника - наличие встроенного датчика угла поворота позволяет создавать обратную связь двигателей и систем управления, что делает бесколлекторный двигатель удобным при построении систем автоматического управления. |
|
 |
||||||||||||
gearmotor.ru
Бесколлекторный двигатель с редуктором FL86BLS-JB представляет собой востребованный агрегат, широко использующийся в автомобилестроении, нефтегазовой промышленности, робототехнике, а также часто выступающий в роли важного компонента различного медицинского оборудования. Компактный и надёжный, этот механизм имеет такие несомненные достоинства, как:— длительный срок службы, обеспечиваемый особенностями конструкции, не имеющей щёточных механизмов, благодаря чему детали редуктора не подвержены стиранию. Фактически, ресурс работы бесколлекторного двигателя FL86BLS-JB ограничивается только сроком службы подшипников;— стабильная работа на очень высоких скоростях, ставшая возможной благодаря использованию балансировочных колец;— практически бесшумная работа;— высокая точность и скорость позиционирования;— быстрое и плавное изменение скорости вращения, осуществляющееся в широком диапазоне.
Отличные эксплуатационные характеристики бесколлекторного двигателя FL86BLS-JB, такие, как способность выдерживать серьёзные перегрузки без опасного перегрева, высокая степень надёжности и простота управления, обеспечили этому устройству стабильно высокий спрос. Лишённый таких недостатков, как наличие потерь в роторе, выпадение из синхронизма, сбои частоты вращения и использование реактивной мощности, данный агрегат объединяет в себе всё лучшее, что есть в современных бесконтактных двигателях и двигателях постоянного тока. Если у вас появилась необходимость купить бесколлекторный двигатель с редуктором FL86BLS-JB в наличии по доступной цене, удобнее всего сделать это на нашем сайте. Перед совершением покупки внимательно ознакомьтесь с габаритными и присоединительными размерами данного двигателя, условиями его эксплуатации и техническими характеристиками.
| Электрическая схема | «звезда» |
| Расположение датчиков Холла, град. | 120 |
| Радиальное биение, мм | 0,05 |
| Максимальная допустимая радиальная нагрузка на валу, Н | 220 |
| Максимальная допустимая осевая нагрузка на валу,Н | 60 |
| Класс изоляции | Class B |
| Диэлектрическая прочность | 500В |
| Сопротивление изоляции | 100 |
| Число полюсов | 8 |
| Число фаз | 3 |
| Напряжение питания, В | 48 |
| Мощность, Вт | 440 |
| Максимальный потребляемый ток, А | 33 |
| Сопротивление между линиями, Ом | 0,2 |
| Индуктивность между линиями, мГн | 0,48 |
| Длина двигателя L1, мм | 98 |
| Блок управления, рекомендованный для использования с двигателем | 48ZWSK30-B |
Технические характеристики бесколлекторного двигателя с редуктором FL86BLS-JB
| Передаточное число | 3 | 5 | 7,5 | 12,5 | 15 | 25 | 30 | 50 | 75 | 100 | 120 | 150 |
| Число ступеней редуктора | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Длина редуктора L, мм | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Крутящий момент, кг*см | 42 | 70 | 105 | 175 | 210 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 | 250 |
Купите бесколлекторный двигатель с редуктором FL86BLS-JB в Stepmotor. Бесколлекторный двигатель FL86BLS-JB есть в наличии, отгрузка сразу после оплаты. Звоните 8 800 5555 068.
stepmotor.ru
| Основные Продукции: | Редукторный Электродвигатель, Двигатель Переменного Тока, Двигателем Постоянного Тока, Планетарный Редуктор Двигателя, Планетарный Редуктор |
ru.made-in-china.com
| Основные Продукции: | Кухонная Вытяжка Двигателя, Редукторный Электродвигатель, Тени Полюсного Двигателя, Конденсатор Двигателя, Синхронный Двигатель |
ru.made-in-china.com
Бесколлекторный электродвигатель (вентильный электродвигатель) - это синхронный двигатель, основанный на принципе частотного регулирования с самосинхронизацией, суть которого заключается в управлении вектором магнитного поля статора в зависимости от положения ротора. Данный тип двигателей был создан с целью улучшения свойств коллекторных электродвигателей постоянного тока.Бесколлекторный двигатель объединяет в себе лучшие качества бесконтактных двигателей и двигателей постоянного тока.
Бесколлекторные двигатели (BLDC - brushless DC motors) или, как их еще называют, вентильные двигатели или шпиндельные двигатели, обладают высокой динамикой и точностью позиционирования, большой перегрузочной способностью двигателя к моменту, а также высоким КПД двигателя – более 90%. Благодаря отсутствию трущихся частей в бесколлекторном двигателе возможно его применения во взрывоопасной и агрессивной среде.
Бесколлекторные двигатели состоят из статора традиционной обмотки, в зависимости от способа укладки витков он бывает BLDC – для двигателей имеющих обратную электродвижущую силу и PMSM – для двигателей питающихся синусоидальным током, ротора в котором используются магниты постоянного тока и датчика положения ротора.
Датчик положения ротора, встроенный в корпус двигателя, вырабатывает сигналы управления моментами времени и последовательностью коммутации токов в обмотках статора. Все поставляемые нами бесколлекторные электродвигатели имеют по три встроенных датчика Хола (Honeywell), расположенных под углом 120 градусов друг к другу.
Все бесколлекторные двигатели мы поставляем вместе с блоками управления, производимыми на том же заводе, что и сами двигатели (Fulling Motor, Китай), что гарантирует идеальную "совместимость" блоков управления и двигателей. Некоторые наши клиенты (как правило, использующие бесколлекторные двигатели в массовой серийной продукции с большими объемами выпуска) предпочитают разрабатывать устройства управления бесколлекторным двигателем самостоятельно. При этом они имеют возможность наиболее полно учесть нюансы рабочих режимов двигателей, и максимально снизить цену (себестоимость) блока управления бесколлекторным двигателем.
Бесколлекторные двигатели не имеют недостатков, присущих асинхронным двигателям (потребление реактивной мощности, потери в роторе) и синхронным двигателям (пульсация частоты вращения, выпадение из синхронизма).
Как и у коллекторных двигателей момент бесколлекторных двигателей прямо пропорционален току, а скорость зависит от напряжения питания и нагружающего момента.Но бесколлекторные двигатели имеют преимущество по сравнению с коллекторными - это отсутствие трущихся и истираемых частей, переключающихся контактов и т.п. и, как следствие, высокий ресурс.
С силу своих достоинств бесколлекторные двигатели получили широкое распространение во многих отраслях промышленности. Незаменимыми оказываются они в медицинской технике - низкий уровень электромагнитных излучений, низкий уровень шума и высокий ресурс определили лидирующую роль бесколлекторного привода во многих узлах медицинской аппаратуры. Также бесколлекторные электродвигатели традиционно используются для работы в опасных средах. Отсутствие трущихся частей, способных вызвать искру, позволяет применять бесколлекторные двигатели в нефтегазовой промышленности, например, в качестве трубозапорных приводов для нефте- и газопроводов.
www.npoatom.ru
Бесколлекторный мотор-редуктор IG-80WGM.
Бесколлекторные мотор-редукторы IG-80WGM состоят из бесколлекторного двигателя и установленного планетарного редуктора. Для двигателей предусмотрены блоки управления. Бесколлекторные мотор-редукторы обладают гораздо большим ресурсом (порядка 20000часов) и надежностью по сравнению с коллекторными мотор-редукторами. Мотор-редукторы IG-80WGM могут обеспечить скорости от 0,46 об/мин до 657 об/мин. Скорость вращения регулируется при помощи блока управления (гарантируется десятикратный диапазон). Максимальный крутящий момент 150кг*см обусловлен прочностью колес планетарного редуктора.
Характеристики бесколлекторных мотор-редукторов IG-80WGM
| Напряжение питания, В | 24 |
|
| Номинальная скорость, об/мин | 2500 | |
| Диапазон регулирования скорости, об/мин | 300 - 3000 | |
| Максимальная скорость, об/мин | 3000 | |
| Номинальный крутящий момент кг*см | 2 | |
| Максимальный крутящий момент, кг*см | 2,4 | |
| Крутящий момент на максимальной скорости кг*см | 1 | |
| Выходная мощность Вт | 51 | |
| Номинальный ток А | 3,2 | |
| Ток холостого хода А | 0,45 | |
| Температурный диапазон эксплуатации | 0...+50°C | |
| Режим работы | продолжительный |
|
| Блок управления | KBM-50, BLD-20, BLSD-20 |
| Передаточное число редуктора | 4 | 13 | 15 | 19 | 21 | 49 | 55 | 71 | 80 | 103 | 117 | 186 | 210 | 306 | 393 | 445 | 571 | 647 |
| Крутящий момент на выходе, кг•см | 6 | 17,9 | 20 | 26 | 29 | 58 | 66 | 85 | 96 | 123 | 125 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 |
| Номинальная скорость на выходе, об/мин | 657 | 195 | 172 | 134 | 119 | 51 | 45 | 35 | 31,2 | 24,2 | 21,3 | 13,4 | 11,9 | 8,1 | 6,3 | 5,6 | 4,3 | 3,8 |
| Минимальная скорость на выходе, об/мин | 79 | 23,4 | 20,6 | 16 | 14,3 | 6,1 | 5,4 | 4,2 | 3,7 | 2,9 | 2,56 | 1,6 | 1,4 | 1,0 | 0,76 | 0,67 | 0,5 | 0,46 |
Габаритные и присоединительные размеры планетарного бесколлекторного мотор-редуктора IG-80WGM.
| Передаточное отношение | L, мм | Передаточное отношение | L, мм |
| 1/4 | 49,3 | 1/49 - 1/117 | 82.3 |
| 1/13 - 1/21 | 65,8 | 1/186 - 1/647 | 98,8 |
Блок управления бесколлекторным двигателем BLD представляет собой электронное устройство, предназначенное для управления трехфазными бесколлекторными двигателями с датчиками Холла. Блок управляет скоростью, ускорением, торможением и направлением движения двигателя . Обеспечивает плавный пуск и остановку двигателя.
Предусмотрен аналоговый задатчик скорости - внешний или встроенный потенциометр.
| Основные характеристики блока управления бесколлекторным двигателем BLD: | ||
| Модель | BLD-20 | |
| Напряжение,В | 24-48 | |
| Ток, А | 20 | |
| Время нарастания скорости, с | 1/3-8 | |
Условия эксплуатации блока:
температура окружающего воздуха – (-25…+50)ºС
относительная влажность воздуха до 90%
атмосферное давление (650…800)мм. рт. ст.
Особенности устройства:
Управление скоростью вращение с помощью ШИМ.
Плавное ускорение и торможение двигателя задается пользователем.
Аналоговый датчик скорости, как встроенный, так и внешний.
Входы сигналов направления, тормоза, разрешения.
Автоматическая синхронизация при старте с вращающимся двигателем.
Управление скоростью:
Управление направлением:
Направление вращения в момент запуска зависит от положения переключателя "Reverse". В ходе работы направление вращения меняется сигналом "Reverse" - типа сухой контакт.
Для управления ускорением и торможением двигателя предназначен потенциометр «ACCEL». Для резкого торможения предназначена кнопка «BRAKE».
Схемы подключения и управляющие сигналы
| Габаритные размера блока управления бесколлекторным двигателем BLD | Блок управления бесколлекторным двигателем BLD |
|
|
|
Блок управления BLSD предназначен для управления трёхфазными бесколлекторными двигателями постоянного тока с датчиками Холла. Управление блоком может осуществляться в ручном режиме и в режиме управления по шине RS-485. Блок позволяет управлять скоростью, ускорением, торможением и направлением движения двигателя.
| Основные характеристики блока управления бесколлекторным двигателем BLSD: | |||
| Модель | BLSD-20 | BLSD-50 | |
| Напряжение,В | 24-48 | ||
| Ток, А | 20 | 50 | |
| Время нарастания скорости, с | 1/3-8 | ||
Условия эксплуатации блока:
температура окружающего воздуха – (-25…+50)ºС
относительная влажность воздуха до 90%
атмосферное давление (650…800)мм. рт. ст.
Управление скоростью:
Управление направлением:
Направление вращения в момент запуска зависит от положения переключателя "Reverse". В ходе работы направление вращения меняется сигналом "Reverse" - типа сухой контакт.
Для управления ускорением и торможением двигателя предназначен потенциометр «ACCEL». Для резкого торможения предназначена кнопка «BRAKE».
Схема подключения и управляющие сигналы
| Габаритные размеры блока управления бесколлекторным двигателем BLSD-20 | Блок управления бесколлекторным двигателем BLSD-20 |
|
|
|
| Габаритные размеры блока управления бесколлекторным двигателем BLSD-50 | Блок управления бесколлекторным двигателем BLSD-50 |
|
|
|
gigabaza.ru
