EN
За екип на OEM изборът на директно задвижващ двигател не е просто замяна на компонент. Това е решение за преизграждане на пътя между генерирането на въртящ момент и задвижваната натоварка. Когато се премахне скоростна кутия, ремък, шкив или съединител, машината може да има по-малко части, по-къса конструкция и по-малко интерфейси за подравняване. Същевременно това поставя нови изисквания към размерите на въртящия момент, товарите върху лагерите, термичния дизайн, системата за управление и достъпа за обслужване. По-полезен въпрос е дали директно задвижващият двигател прави цялата машина по-лесна за производство, валидиране и поддръжка.
Започнете с механичната архитектура, а не с каталожните данни за двигателя
Двигател с директно предаване предава въртящия момент на товара без междинен етап за намаляване на скоростта или предаване чрез ремък. Това определение е важно, защото директното предаване е архитектура, а не един универсален тип конструкция на двигател. В зависимост от товара, диапазона на скоростите, габаритите и подхода за управление може да се използва синхронна машина с постоянни магнити, въртящ моментен двигател, двигател с външен ротор или друга подходяща топология.
В конвенционалния трансмисионен механизъм всеки от следните компоненти — валът на двигателя, спойката, редукторът или шкивната система, вала на задвижвания механизъм, лагерите, защитните капаци и монтажните плочи — създава интерфейси. Всеки интерфейс добавя размери, натрупване на допуски, стъпки при сглобяването и потенциални източници на вибрации. Двигател с директно предаване може да компресира тази верига. За производител на оригинално оборудване (OEM), който произвежда помпа, вентилатор, конвейер, завъртяща се маса, смесител, намотъчна машина или персонализиран технологичен модул, това означава по-малко закупени части и по-компактно разположение.
Има важно уточнение: по-малко предавателни части не означават автоматично по-проста машина. Роторът и задвижваната част могат да се превърнат в една интегрирана сборка, затова конструкторът трябва по-рано да вземе решения относно вала, ступицата, лагерите, корпуса и уплътненията. Двигател с пряко задвижване опростява подредбата само когато тези решения се разглеждат като система.
Където директно задвижван двигател отстранява механичната работа,
1. Той скъсява веригата от допуски.
Всеки шкив, ремък, скоростна кутия и отделно съединително устройство внася проверки за концентричност, биене, люфт или подравняване. При директно задвижван двигател производителят на оригинално оборудване (OEM) често може да определи една основна ротационна ос – от опората на двигателя до задвижваната част. Това може да намали сложността на фиксиращите устройства по време на сглобяването и да опрости чертежния пакет за извъншно производство.
Например, вместо проектиране на моторна база, регулиране на опъването на ремъка, два диаметъра на шкивове, защитена траектория на ремъка и поддържаща конструкция за вала на товара, екип може да проектира само интерфейс за мотора и едно разположение за поддържане на товара. Полученият списък на материали е по-кратък. По-важно е, че последователността на пускане в експлоатация може да стане по-лесна за дефиниране.
2. Отстранява хардуера за избор на предавателно отношение
Редуктор или предавателно отношение на ремък обикновено се избира, за да се съгласуват предпочитаната скорост на мотора и скоростта на процеса. При директно задвижване тази задача за съгласуване се пренася към електромагнитното проектиране и избора на система за управление. Това може да е особено ценно, когато товарът трябва да работи при ниска скорост с висок въртящ момент, често да променя посоката си, да осъществява прецизно позициониране или да се побира в тясно осово пространство.
Това не отстранява въпроса за предавателното отношение. То променя формата си. Предавателните кутии намаляват инерцията на натоварването, отразена към двигателя, с квадрата на предавателното отношение; следователно премахването на редуктор променя инерцията и изчислението на ускорението, които двигателят трябва да поеме. Производителят на оригинално оборудване (OEM) трябва да изчисли реалната инерция на натоварването, необходимото ускорение, цикличния режим, пиковия въртящ момент и непрекъснатия въртящ момент, преди да приеме, че Двигател с пряко задвижване ще подобри отговора.
3. Може да намали люфта и податливостта
Еластичността на ремъка, люфтът в предавателната кутия, торзията в съединителите и износените механични интерфейси могат да затруднят прогнозирането на поведението при позициониране. Правилно подбран двигател с директно задвижване премахва няколко от тези елементи от пътя на въртящия момент. Практичната полза може да бъде по-гладко превключване в обратна посока, по-точно индексиране и контур за управление, който по-непосредствено отразява натоварването.
Все пак директното свързване разкрива други форми на съответствие. Гъвкава машина рамка, тънка монтажна фланца, слаб хаб или лошо поддържана товарна маса могат да доминират резултата. На практика директният двигател често постига най-добри резултати, когато структурният дизайнер проверява модалната твърдост със същата грижливост, с която електрическият инженер проверява ограниченията на тока.
Промени в дизайна, които OEM-ите трябва да направят съзнателно
Въртящият момент и скоростта трябва да бъдат специфицирани при товара
При директен двигател специфицирайте приложението в термини на товарната страна: диапазон на скоростта, максимален въртящ момент, непрекъснат въртящ момент, време за ускорение, време за престой, външни радиални и осеви сили и очакван брой цикли. Избягвайте избора само въз основа на номиналната мощност. Машината с ниска скорост може да изисква значителен въртящ момент, дори когато средната мощност изглежда скромна.
Задайте практически въпрос още в началото: какво се случва при най-ниската работна скорост, при най-високата технологична товарност и след като корпусът се е нагрял? Директно задвижван двигател, който отговаря на номиналната точка, но не може да отвежда топлината през целия действителен работен цикъл, може да създаде по-труден за проектиране корпус от трансмисията, която замества.
Отговорността за подшипниците може да се премести в моторния интерфейс
В системи с предавки отделните валове и подшипниците на скоростната кутия често поемат радиални, осеви или преобръщащи товари. При директно задвижван двигател тези товари могат да достигнат до подшипниците на двигателя, освен ако производителят на оригинално оборудване (OEM) не предостави независима товароносна конструкция. Това е особено важно за големи вентилатори, вертикални товари, ексцентрични инструменти, остатъци от ремъци и конзолни дискове.
Добре проектираната конструкция разграничава предаването на въртящ момент от поддържането на товара. Двигателят с директно задвижване може да предава въртящ момент, докато отделен комплект лагери поема технологичните сили. Този избор може да запази живота на лагерите, да опрости замяната им и да намали несигурността по време на валидиране.
Управлението става част от механичния дизайн
Двигател с директно задвижване често работи заедно със съвместим честотен преобразовател или сервоуправляващо устройство, обратна връзка и настроен контур за управление. Механичният екип няма нужда да става специалист по управлението, но трябва да предвиди място за кабели, маршрутизиране на сигнали за обратна връзка, заземяване, отвеждане на топлината и безопасно обслужване. Компактното механично разположение, което обаче не оставя път за екранирани кабели или охлаждане на управлението, не е истинско опростяване.
За приложения с променлива скорост производителите на оригинално оборудване (OEM) трябва също така да потвърдят кой ефективностен и съответствен рамков стандарт се прилага на целевия пазар. IEC 60034-30-2 регулира ефективностните класове за постояннотокови двигатели с променлива скорост извън обхвата на IEC 60034-30-1. Точното изискване зависи от оборудването и пазара, затова то трябва да се проверява за крайния продукт, а не да се предполага въз основа на етикета на двигателя.
Как безстъпичният двигател променя обслужването и риска
Безстъпичният двигател може да отстрани графиците за смазване, инспекцията на износването на стъпала, коригирането на напрежението на ремъците и част от резервните части. За машини, разположени в неудобни места или при които загубата на време за работа е висока, това намаляване може да подобри плана за обслужване. Въпреки това обслужваемостта трябва да бъде проектирана още от началото: имайте предвид достъпа до винтовете, свободното пространство за изваждане на ротора, точките за вдигане, конекторите за обратна връзка и последователността за замяна на уплътненията или лагерите.
Същата логика се отнася и за директно задвижван двигател. По-малко части могат да намалят рутинното поддържане, но интегрираната конструкция на ротора и натоварването може да изисква по-внимателно разглобяване. Добре планиран дизайн от производител на оригинални компоненти прави обичайните проверки прости и отделя частите, подлежащи на износ, от високостойностните части на двигателя, доколкото е възможно.
Използвайте опростяването, за да подобрите машината, а не само за да намалите броя на частите
За производителите на оригинални компоненти най-силният аргумент в полза на директно задвижван двигател често е архитектурен: той може да елиминира интерфейси, които водят до допуски, люфт, шум и работа по поддръжка. Той не е универсална замяна за скоростна кутия или ремъчна система. Високият въртящ момент, ниската скорост, голямата инерция, външните натоварвания и термичните ограничения могат да направят конвенционалната трансмисия по-добрия инженерен избор.
Обаче, когато приложението го поддържа, двигател с директно задвижване позволява на производителя на оригинално оборудване (OEM) да проектира по-къса и по-прозрачна предавателна верига за въртящ момент. Започнете с товара, изградете поддържащата конструкция, проверете системата за задвижване и прегледайте сглобяването и обслужването, преди да фиксирате корпуса. Така компактният концептуален модел се превръща в производим двигател с директно задвижване, а не в труден проект за интеграция.
Ако оценявате търговски постоянни магнитни двигатели за продан и имате нужда от инженерно проектирано задвижване, което гарантира ефективност и дълготрайност, ENNENG е вашият доверен партньор. Свържете се с ENNENG днес .Поговорете с нашия технически инженерен екип, за да получите персонализирано предложение за задвижване.
- Уотсап: +86 18562780228
- Имейл: [email protected]
- Телефон: +86 532 66000559
