ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Магнитный редуктор для бесколлекторного мотора. Редуктор бесколлекторный двигатель


Магнитный редуктор для бесколлекторного мотора / Хабр

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.

Введение

Бесколлекторные электродвигатели (BLDC) обладают крайне высокой мощностью при минимальном размере. Это достигается благодаря мощным редкоземельным магнитам. При создании мотора в маленьком форм-факторе, такие двигатели не имеют конкуренции.

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.

Подбирая редуктор мы упёрлись в две основные проблемы. 1) Чтобы редуктор смог реализовать весь потенциал бесколлекторного мотора, он должен быть размером сравнимым с размером мотора. С ним мотор перестаёт быть компактным. 2) Большинство механических редукторов не способны работать на высоких оборота (>15000 RPM), а нам интересны именно высокие обороты. Только 1…2 компании согласились взять заказ на требуемый редуктор и поставить его через 3 месяца после получения оплаты. Какова будет его надежность и стойкость нам еще предстоит выяснить, однако трудности, связанные с поиском нужного редуктора, заставили нас думать над этой проблемой дальше.

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.

Магнитный редуктор

Магнитный редуктор мы решили делать по распространённой схеме, которая представляет собой аналог планетарного редуктора. Магниты в центре являются «солнечной шестерней», магниты снаружи — «зубчатый венец (эпицикл)», между ними зубцы из магнитомягкого материала выполняют роль «водила». Такая конструкция обладает максимальным моментом удержания в минимальном объёме и она хорошо подходит под нашу задачу. В результате нами был спроектирован и изготовлен следующий образец.

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).

Параметры получившегося редуктора оказались достаточно близки к расчётным. Он обладает понижением 1:10 и способен удержать на выходном валу момент 0.53Нм при статической нагрузке. Это достаточно хороший показатель для таких габаритов. Для сравнения, мотор в тех же габаритах выдаст такой момент с КПД ниже 50%, а система с данным редуктором будет обладать КПД 80%.

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

Выводы

После начального тестирования мы смогли выделить следующие плюсы магнитного редуктора по сравнению с механическим:
  1. Магнитный редуктор тихий
  2. Не боится больших оборотов. Слабым звеном в нём являются только подшипники, которые также и ограничивают мотор.
  3. Долговечный. В нём, как и в моторе нечему ломаться кроме подшипников.
  4. Редуктор способен плавно подавать и удерживать момент. Например, если сделать захват на таком редукторе и зажать хрупкий предмет, то рывок мотора не разрушит его.
  5. Такой редуктор защищён от перегрузок. Если на вале механического редуктора превысить допустимую нагрузку, то шестерни в нём разрушатся и заклинит, что также может вызвать повреждение мотора или контроллера. Магнитный редуктор просто провернётся и не сломается, а мотор не остановится.

Также мы выявили и ряд недостатков:
  1. Момент редуктора ограничен объёмом и максимальной силой магнитов. Механический редуктор способен передать гораздо больший момент в том же объёме.
  2. Магниты редуктора чувствительны к температуре и могут размагнититься при перегреве.
  3. Так как в редукторе используются магниты из редкоземельных материалов, создание габаритных редукторов такого типа затруднительно.
Исходя из полученных результатов мы сформировали области применения для редукторов такого типа: На данный момент тестирование редуктора продолжается. Мы проводим его испытание в динамике при различных нагрузках и скоростях. Если всё пройдёт успешно, то мы сможем внедрить данную разработку в реальный проект.

habr.com

Вентильные бесколлекторные двигатели постоянного тока с датчиками Холла

Всего 5 моделей.

Бесколлекторный двигатель:

4000 об/мин26...105Вт

 

Бесколлекторный двигатель:

4000 об/мин23...180Вт

 

Бесколлекторный двигатель:

27...1300 об/мин92Вт

 

Бесколлекторный двигатель:

3000 об/мин110...660Вт

 

Бесколлекторный двигатель:

20...1000 об/мин440Вт

 

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

FL86BLS-JB бесколлекторный двигатель с редуктором

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.

Купить бесколлекторный двигатель с редуктором FL86BLS-JB в Stepmotor

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.

Характеристика двигателя FL86BLS-JB

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

Китайские бесщеточный мотор-редуктора Производители, бесщеточный мотор-редуктора Производители и Поставщики на ru.Made-in-China.com

Основные Продукции: Редукторный Электродвигатель, Двигатель Переменного Тока, Двигателем Постоянного Тока, Планетарный Редуктор Двигателя, Планетарный Редуктор

ru.made-in-china.com

Китайские бесколлекторный Производители, бесколлекторный Производители и Поставщики на ru.Made-in-China.com

Основные Продукции: Кухонная Вытяжка Двигателя, Редукторный Электродвигатель, Тени Полюсного Двигателя, Конденсатор Двигателя, Синхронный Двигатель

ru.made-in-china.com

Бесколлекторные двигатели | Поставки бесколлекторных двигателей по России

Главная / Каталог / Бесколлекторные двигатели

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.

Устройство, принцип работы бесколлекторного двигателя

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.

Основные достоинства бесколлекторных (вентильных) двигателей:

Области применения бесколлекторных двигателей

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

Характеристики бесколлекторных мотор-редукторов ig-80wgm - Документ

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

Зависимость момента от скорости бесколлекторного двигателя IG-80WGM

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

Чертеж бесколлекторного мотор-редуктора IG-80WGM

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

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:

Особенности устройства:

Управление скоростью:

Управление направлением:

 Схемы подключения и управляющие сигналы

Схемы подключения и управляющие сигналы блока управления бесколллекторным двигателем

Габаритные размера блока управления бесколлекторным двигателем BLD

Блок управления бесколлекторным двигателем BLD

габаритные размера блока управления бесколлекторным двигателем BLSD

Блок управления бесколлекторным двигателем BLSD

Блок управления бесколлекторным двигателем BLSD

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:

Управление скоростью:

Управление направлением:

 Схема подключения и управляющие сигналы

Схемы подключения и управляющие сигналы блока управления бесколллекторным двигателем

Габаритные размеры блока управления бесколлекторным двигателем BLSD-20

Блок управления бесколлекторным двигателем BLSD-20

Габаритные размера 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

Габаритные размера блока управления бесколлекторным двигателем BLSD-50

Блок управления бесколлекторным двигателем BLSD-50

gigabaza.ru


Карта Сайта