چگونه یک موتور دنده DC بدون براش نویز را در کاربردهای صنعتی کاهش می دهد؟

یک وسیله نقلیه هدایت‌شونده خودکار 650 کیلوگرمی (AGV) که در یک سالن بسته‌بندی مواد غذایی با سرعت 1.2 متر بر ثانیه حرکت می‌کرد، صدای درایو 73 دسی‌بل را با موتور دنده DC اصلی خود منتشر کرد. پس از اینکه همان وسیله نقلیه مجدداً با یک ولتاژ 48 ولت نصب شد موتور دنده DC بدون جاروبک و یک مرحله سیاره ای دقیق، سطح اندازه گیری شده با سرعت و فاصله یکسان به 61 دسی بل کاهش یافت. این تفاوت 12 دسی بل یک رقم بازاریابی نیست. از حذف کنتاکت برس-کموتاتور، سفت کردن دقت مش دنده، و کوتاه کردن مسیر ارتعاش در قاب دستگاه ناشی می شود.

این مقاله توضیح می‌دهد که چگونه یک موتور دنده DC بدون جاروبک، نویز را در کاربردهای صنعتی کاهش می‌دهد، کاهش واقعاً تا چه حد می‌تواند پیش برود، و تصمیمات مربوط به اجزای سازنده تعداد نهایی را تعیین می‌کند. به طور خلاصه: موتور منبع فرکانس بالا غالب را حذف می کند و گیربکس تعیین می کند که چه مقدار از لرزش باقی مانده قابل شنیدن است. تعامل بین این دو دلیل است که چرا تعویض موتور به تنهایی به ندرت سود کامل ممکن را ارائه می دهد.

از بین بردن اصطکاک برس، منبع نویز با بالاترین فرکانس را حذف می کند

یک موتور DC را از جابجایی جاروبک به جابجایی بدون جاروبک تغییر دهید و بلندترین منبع نویز قبل از هر تغییر دیگری ناپدید می شود.

در یک موتور DC برس خورده، برس‌های کربنی روی بخش‌های کموتاتور می‌لغزند. در هر انتقال قطعه، جریان قطع و مجددا راه اندازی می شود و ریز قوس و نویز تماس مکانیکی ایجاد می کند. نتیجه نویز پهنای باند بین 3 کیلوهرتز تا 8 کیلوهرتز است، باندی که شنوایی انسان در آن حساس‌ترین است. به همین دلیل است که یک موتور برس خورده حتی زمانی که خوانش کلی دسیبل آن متوسط ​​است، صدایی خشن دارد. یک موتور دنده DC بدون جاروبک، کموتاتور مکانیکی را با کموتاسیون الکترونیکی با سنسور هال جایگزین می‌کند. هیچ براشی برای لغزش، هیچ قوسی برای صدای خش خش، و هیچ ناپیوستگی تماس دوره ای وجود ندارد.

اندازه‌گیری‌های معمولی سطح صدای بدون بار با سرعت 3000 دور در دقیقه، یک گیربکس 60 واتی برس‌خورده DC را در محدوده 62-68 dBA قرار می‌دهد، در حالی که یک واحد براشلس معادل با گیربکس و نصب مشابه، حدود 55-60 dBA دارد. کاهش در باند فرکانس بالا متمرکز می شود و تغییر درک شده را بزرگتر از مقدار خام نشان می دهد. همان معماری براشلس که کاهش می دهد صدای دویدن در لوازم خانگی ترازو به طور مستقیم به قاب های صنعتی.

Gear Precision کف نویز را پس از حذف نویز برس تنظیم می کند

هنگامی که صدای قلم مو از بین رفت، گیربکس به کف سر و صدا تبدیل می شود و دقت دنده تعیین می کند که کف چقدر پایین باشد.

فریاد دنده توسط خطای انتقال تولید می شود، که به عنوان تفاوت بین حرکت مش بندی ایده آل یک جفت چرخ دنده و حرکت واقعی منتقل شده تحت بار، ناشی از انحراف پروفیل دندان، خطاهای گام و انحراف الاستیک تعریف می شود. در گیربکس های برس خورده، این صدای تونال زیر 2 کیلوهرتز معمولاً با نویز برس پوشانده می شود. پس از جابه‌جایی به موتور بدون برس، ماسک ناپدید می‌شود و فرکانس‌های مش دنده به علامت شنیداری غالب تبدیل می‌شوند، معمولاً 500 هرتز تا 2 کیلوهرتز، شبیه به صدا هستند و به شدت با سرعت و تعداد دندان‌ها همبستگی دارند.

بنابراین ترتیب صحیح این است که ابتدا برس های موتور را بردارید، سپس خطای انتقال را کاهش دهید. چرخ دنده های حلزونی نسبت به چرخ دنده های خار تحریک پیک کمتری تولید می کنند زیرا انتقال بار تدریجی است. گیربکس‌های سیاره‌ای دقیق با کناره‌های دندانه‌ای سخت‌شده و زمینی، خطای انتقال را بیشتر از دنده‌های سوراخ‌دار کاهش می‌دهند. ضربه برگشتی باید با یک پیش بارگذاری سبک کنترل شود: ضربه برگشتی صفر ضربه را از بین می برد، در حالی که پیش بارگذاری بیش از حد صدای اصطکاک و گرما را اضافه می کند. سازندگانی که موتور و گیربکس را در یک محفظه ادغام می کنند، مانند خط موتور دنده DC بدون جاروبک ارائه شده در اینجا، تنوع مونتاژ در منبع را کاهش می دهند.

موتورهای دنده DC بدون برس با کارایی بالا با مرحله سیاره ای این خط تولید موتورهای دنده 24 ولت تا 230 ولت براشلس را پوشش می دهد که برای عملکرد بی صدا طراحی شده اند. زمینه کاهش نویز 12 دسی بل را هنگام جفت شدن با یک گیربکس سیاره ای دقیق برجسته می کند و این صفحه را برای انتخاب ترکیب مناسب ضروری می کند. مشاهده محصول →

نصب و رزونانس تصمیم می‌گیرد که آیا یک موتور بی‌صدا تحت بار ساکت بماند یا خیر

یک موتور کم صدا فقط به اندازه ساختاری که به آن پیچ شده است، بی صدا است.

حتی یک موتور بدون جاروبکی که به خوبی جابجا شده است، هارمونیک‌های ریپل گشتاور و گیره‌ای کوچک تولید می‌کند. هنگامی که یک براکت نصب دارای فرکانس طبیعی نزدیک به آن هارمونیک ها باشد، قاب آنها را به نویز تابشی تقویت می کند. سه متغیر نصب بیشترین اهمیت را دارند: سختی وجه نصب، هم ترازی بین موتور و محور محرک، و سختی کوپلینگ. یک پایه فلنجی سفت و سخت با یک رجیستر ماشینکاری دقیق انتقال ارتعاش را 6-10 دسی بل در مقایسه با پایه پایی سازگار تحت کشش کمربند کاهش می دهد. عدم تراز شفت 0.1 میلی متری می تواند صدای مش دنده را 3-5 دسی بل افزایش دهد.

در درایوهای AGV و لجستیک، فرم فاکتور یکپارچه کمک می کند. یک موتور دنده 24 ولتی براشلس با یک مرحله سیاره ای روی فلنج درجه سروو، مسیر ارتعاش را کوتاه نگه می دارد و پیک های تشدید را به فرکانس های بالاتر می برد. این پیکربندی یک انتخاب متداول برای درایوهای پیاده‌روی و بلند کردن AGV است زیرا نویز شنیداری کم را با حاشیه اضافه بار زیاد، معمولاً گشتاور پیوسته 1-3 نیوتن متر در ورودی 24 ولت ترکیب می‌کند و مرحله سیاره‌ای، بارهای ضربه‌ای را به جای انتقال به قاب جذب می‌کند.

موتور دنده بدون برس 24 ولت برای کاربردهای AGV و اتوماسیون این موتور جمع و جور 24 ولتی 25 تا 400 وات در 3000 دور در دقیقه با گشتاور نامی 0.08 نیوتن متر تولید می کند. طراحی بدون براش و مرحله سیاره ای آن لرزش و سر و صدا را کاهش می دهد، ایده آل برای درایوهای پیاده روی AGV که در آن صدای کم و حاشیه اضافه بار زیاد مهم است. مشاهده محصول →

کاهش نویز اندازه‌گیری شده: نحوه مقایسه پیکربندی‌های درایو

کوچکترین کاهش در دنیای واقعی تنها از تعویض موتور حاصل می شود. بزرگترین آنها از ارتقاء مرحله موتور و دنده با هم حاصل می شود.

نمودار زیر سطوح فشار صوتی با وزن A را نشان می دهد که در فاصله 1 متری از قاب موتور، با سرعت 3000 دور در دقیقه در شفت موتور، بدون بار خارجی اندازه گیری شده است. این مقادیر نشان دهنده گسترشی است که معمولاً در گزارش های تست موتور دیده می شود. اعداد نهایی بسته به نصب و بار 2-4 dBA تغییر می کنند.

چگونه یک موتور دنده DC بدون جاروبک کم صدا را برای برنامه خود تعیین کنید

یک هدف نویز را در dBA روی 1 متر تنظیم کنید، سپس از آن عدد به سمت عقب به طراحی الکتریکی موتور، نوع دنده و هندسه نصب بروید.

1. سرعت و گشتاور کار، از جمله پیک های متناوب را ثابت کنید. صدا معمولا در نقاط تشدید بدترین است، نه در حداکثر سرعت.
2. یک موتور بدون جاروبک با کموتاسیون الکترونیکی همسان انتخاب کنید. از سازنده بخواهید اندازه گیری dBA را در 1 متر در نقطه کار خود، نه تنها بدون بار، اندازه گیری کند.
3. مرحله دنده را انتخاب کنید. سیاره‌ای دقیق یا سیاره‌ای مارپیچ برای نویز تونال زیر 60 دسی‌بل‌ای مورد نیاز است. یک چرخ دنده فقط زمانی می تواند کار کند که هدف بالای 62 دسی بل باشد.
4. پاکت نصب را بررسی کنید. یک پایه فلنج دار با رجیستر ماشینکاری شده را به یک براکت ورق فلزی نازک ترجیح دهید.
5. نمونه اولیه و اندازه گیری بر روی دستگاه واقعی، زیرا قاب همیشه چند دسی بل در مقایسه با یک تست نیمکت اضافه می کند.

انتخاب ولتاژ به طور مستقیم با سازگاری کنترل در تعامل است. موتورهای دنده 24 ولت و 48 ولت براشلس ولتاژ پایین برای تجهیزات AGV و متحرک استاندارد هستند، در حالی که موتورهای دنده 220 تا 230 ولت براشلس با ولتاژ بالا برای ماشین آلات صنعتی ثابت با برق مستقیم باس AC مناسب هستند. در شرکت تولید هوشمند ژجیانگ ساییا، هر دو خانواده ولتاژ در قاب‌های فشرده با مراحل سیاره‌ای یکپارچه ساخته شده‌اند.

موتور دنده 220-230 ولت براشلس برای ماشین آلات صنعتی ثابت این موتور که با برق AC استاندارد صنعتی کار می کند، 10 تا 400 وات در 3000 دور در دقیقه با گشتاور تا 1.5 نیوتن متر ارائه می دهد. مناسب تجهیزات ثابتی است که به کنترل حرکت قابل اعتماد نیاز دارند و قاب فشرده آن با مرحله سیاره ای یکپارچه به کاهش نویز شنیداری کمک می کند. مشاهده محصول →

سوالات متداول در مورد نویز موتور دنده DC بدون برس

چهار پاسخ زیر سؤالاتی را پوشش می‌دهد که ابتدا در هر بحث کاهش نویز ظاهر می‌شوند.

موتور دنده DC بدون جاروبک چقدر کم صداتر از موتور DC برس دار است؟

در یک گیربکس کامل با سرعت و بار یکسان، تفاوت معمولاً 8-12 dBA است که در باند 3-8 کیلوهرتز متمرکز شده است که اپراتورها آن را بیشتر آزاردهنده می دانند. مقدار دقیق بستگی به مرحله دنده و ساختار نصب دارد.

آیا گیربکس یا موتور منبع اصلی صدا است؟

در یک گیربکس برس، کنتاکت برس-کموتاتور معمولاً بالای 3 کیلوهرتز غالب است. در یک گیربکس بدون جاروبک، توری چرخ دنده به منبع اصلی تبدیل می شود، معمولاً 0.5-2 کیلوهرتز. بنابراین ارتقاء گیربکس تنها راه برای به دست آوردن مزیت کامل نویز طراحی بدون برس است.

آیا کنترل کننده روی سطح نویز تأثیر می گذارد؟

بله، به طور قابل توجهی. یک کنترل‌کننده ورودی کموتاسیون ذوزنقه‌ای نسبت به کنترل‌کننده‌های کموتاسیون سینوسی یا میدان‌گرا، امواج گشتاور بیشتری و نویز تونال بیشتری تولید می‌کند. فرکانس سوئیچینگ نیز باید با اندوکتانس موتور مطابقت داشته باشد. یک کنترل کننده ناهماهنگ، ناله را در باند 10-20 کیلوهرتز اضافه می کند.

آیا می توانم یک موتور دنده DC بدون جاروبک را در تجهیزات موجود بازسازی کنم؟

معمولاً بله، اگر ولتاژ، رابط کنترلر، ابعاد فلنج و نسبت دنده مطابقت داشته باشد. مقاوم سازی درایوهای AGV و نوار نقاله یک روش معمول است. از آنجایی که موتورهای بدون جاروبک معمولاً کوتاه‌تر از موتورهای برس‌دار مشابه با گشتاور یکسان هستند، تداخل پوشش نادر است.