Hogyan csökkenti a kefe nélküli DC hajtóműves motor a zajt ipari alkalmazásokban?

Egy élelmiszer-csomagoló csarnokon 1,2 m/s sebességgel haladó, 650 kg-os automata irányított jármű (AGV) 73 dBA hajtászajt sugárzott az eredeti szálcsiszolt egyenáramú hajtóműves motorjával. Miután ugyanazt a járművet újra felszerelték 48 V-tal kefe nélküli DC hajtóműves motor és egy precíziós bolygófokozat, a mért szint 61 dBA-ra csökkent azonos sebesség és távolság mellett. Ez a 12 dB különbség nem marketing adat; a kefe-kommutátor érintkező eltávolításából, a fogaskerék hálópontosságának meghúzásából és a gépvázba vezető rezgési út lerövidítéséből adódik.

Ez a cikk elmagyarázza, hogy a kefe nélküli egyenáramú hajtóműves motor hogyan csökkenti a zajt az ipari alkalmazásokban, meddig mehet el a csökkentés, és mely komponensek döntései határozzák meg a végső számot. Röviden: a motor eltávolítja a domináns nagyfrekvenciás forrást, és a sebességváltó határozza meg, hogy a fennmaradó vibráció mekkora része lesz hallható. A kettő közötti kölcsönhatás az oka annak, hogy a motorcsere önmagában ritkán hozza meg a lehetséges előnyöket.

A kefesúrlódás megszüntetése eltávolítja a legmagasabb frekvenciájú zajforrást

Váltson egy egyenáramú motort kefésről kefe nélküli kommutációra, és a leghangosabb zajforrás eltűnik, mielőtt bármilyen változtatást végrehajtana.

A kefés egyenáramú motorban a szénkefék a kommutátor szegmenseihez csúsznak. Minden szegmens átmenetnél az áram megszakad és újraindul, mikroíveket és mechanikus érintkezési zajt generálva. Az eredmény a 3 kHz és 8 kHz között a legerősebb szélessávú zaj, egy olyan sáv, ahol az emberi hallás a legérzékenyebb. Ez az oka annak, hogy a kefés motor még akkor is durván szól, ha a decibelje mérsékelt. Egy kefe nélküli egyenáramú hajtóműves motor a mechanikus kommutátort Hall-érzékelő által kiváltott elektronikus kommutációra cseréli. Nincsenek csúsztatható kefék, nem sziszeghető ívek, és nincsenek időszakos érintkezési megszakadások.

A tipikus terhelés nélküli, 3000 ford/perc fordulatszámon végzett zajszintmérések egy 60 W-os szálcsiszolt egyenáramú hajtóműves motort a 62-68 dBA tartományba helyeznek, míg egy ezzel egyenértékű kefe nélküli egység azonos sebességváltóval és rögzítéssel 55-60 dBA körül mozog. A csökkentés a nagyfrekvenciás sávban összpontosul, így az észlelt változás nagyobb, mint a nyers szám sugallja. Ugyanaz a kefe nélküli architektúra, amely csökkenti futási zaj a háztartási készülékekben közvetlenül az ipari keretekre skálázható.

A Gear Precision Beállítja a zajszintet a kefezaj eltávolítása után

Amint a kefe zaja megszűnik, a sebességváltó lesz a zajpadló, és a sebességfokozat pontossága dönti el, hogy a padló milyen alacsonyan van.

A fogaskerék nyüszítését az átviteli hiba idézi elő, amelyet a fogaskerékpár ideális hálómozgása és a terhelés alatt átvitt tényleges mozgás közötti különbségként határoznak meg, amelyet a fogprofil eltérései, a dőlésszög-hibák és a rugalmas elhajlás okoz. A kefés hajtóműves motorokban ezt a 2 kHz alatti hangzajt általában kefezaj takarja el. A kefe nélküli motorra váltás után a maszkolás eltűnik, és a fogaskerekek hálófrekvenciái válnak a domináns hangjelzéssé, jellemzően 500 Hz-től 2 kHz-ig, hangszerűek, és erősen korrelálnak a sebességgel és a fogszámmal.

A helyes sorrend tehát az, hogy először távolítsuk el a motorkeféket, majd csökkentsük az átviteli hibát. A csigakerekes fogaskerekek kisebb gerjesztési csúcsot produkálnak, mint a homlokkerekek, mivel a terhelés átadása fokozatos. Az edzett és köszörült fogazatú precíziós bolygókerekes hajtóművek jobban csökkentik az átviteli hibákat, mint a lapos fogaskerekek. A holtjátékot enyhe előfeszítéssel kell szabályozni: a nulla holtjáték eltávolítja az ütközést, míg a túlzott előfeszítés súrlódási zajt és hőt ad. Azok a gyártók, akik a motort és a sebességváltót egy házban integrálják, mint például az itt kínált kefe nélküli egyenáramú hajtóműves motorcsalád, csökkentik az összeszerelési eltéréseket a forrásnál.

Nagy teljesítményű kefe nélküli egyenáramú hajtóműves motorok bolygóművel Ez a termékcsalád a csendes működésre tervezett 24V-230V-os kefe nélküli hajtóműves motorokat foglalja magában. A szövegkörnyezet kiemeli a 12 dB-es zajcsökkentést precíziós bolygókerekes sebességváltóval párosítva, így ez az oldal elengedhetetlen a megfelelő kombináció kiválasztásához. Termék megtekintése →

Rögzítés és rezonancia Döntse el, hogy a csendes motor terhelés alatt is csendes marad-e

Az alacsony zajszintű motor csak annyira halk, mint amekkora szerkezethez van csavarozva.

Még egy jól kommutált kefe nélküli motor is kis nyomatékhullámot és fogasodó harmonikusokat produkál. Ha egy tartókonzol saját frekvenciájú ezekhez a harmonikusokhoz közel, a keret sugárzott zajká erősíti fel őket. Három beépítési változó számít leginkább: a rögzítőfelület merevsége, a motor és a hajtott tengely közötti igazítás, valamint a tengelykapcsoló merevsége. A merev karimás rögzítés precíziósan megmunkált regiszterrel 6-10 dB-lel csökkenti a rezgésátvitelt a megfelelő lábtartóhoz képest övfeszítés alatt. A 0,1 mm-es tengelyeltérés 3-5 dB-lel növelheti a fogaskerék hálózajt.

Az AGV-nél és a logisztikai hajtásoknál az integrált alaktényező segít. A 24 V-os kefe nélküli hajtóműves motor bolygófokozattal egy szervo-minőségű karimán röviden tartja a rezgési utat, és magasabb frekvenciákra tolja a rezonanciacsúcsokat. Ez a konfiguráció elterjedt választás az AGV-s járó- és emelőhajtásokhoz, mert az alacsony hallható zajt magas túlterhelési tartalékkal, jellemzően 1-3 Nm folyamatos nyomatékkal 24 V-os bemeneten kombinálja, és a bolygófokozat elnyeli az ütközési terheléseket, ahelyett, hogy a vázra továbbítaná azokat.

24 V kefe nélküli hajtóműves motor AGV és automatizálási alkalmazásokhoz Ez a kompakt 24 V-os motor 25-400 W teljesítményt ad le 3000 ford./perc mellett, 0,08 Nm névleges nyomatékkal. Kefe nélküli kialakítása és bolygóműve csökkenti a vibrációt és a zajt, ideális AGV-s gyalogos hajtásokhoz, ahol az alacsony zajszint és a nagy túlterhelési határ számít. Termék megtekintése →

Mért zajcsökkentés: a meghajtókonfigurációk összehasonlítása

A legkisebb valós csökkentés egyedül a motorcseréből származik; a legnagyobb a motor és a sebességváltó fokozat együttes korszerűsítéséből származik.

Az alábbi táblázat reprezentatív A-súlyozott hangnyomásszinteket mutat be a motorváztól 1 m-re, 3000 fordulat/perc sebességgel a motor tengelyénél, külső terhelés nélkül. Ezek az értékek a motorvizsgálati jelentésekben szokásosan látható szórást jelentik; a végső számok 2-4 dBA-vel eltolódnak a felszereléstől és a terheléstől függően.

Alacsony zajszintű kefe nélküli egyenáramú hajtóműves motor meghatározása az alkalmazáshoz

Állítsa be a zajcélt dBA-ban 1 m-re, majd ettől a számtól haladjon visszafelé a motor elektromos kialakításához, a hajtómű típusához és a szerelési geometriához.

1. Rögzítse az üzemi sebességet és nyomatékot, beleértve az időszakos csúcsokat is. A zaj általában a rezonanciapontokon a legrosszabb, nem a maximális sebességnél.
2. Válasszon kefe nélküli motort hozzáillő elektronikus kommutációval. Kérjen dBA mérést a gyártótól 1 m-re az Ön működési pontján, nem csak terhelés nélkül.
3. Válassza ki a sebességfokozatot. A 60 dBA alatti hangzajhoz precíziós planetáris vagy spirális planetáris szükséges; a homlokkerekes fogaskerék csak akkor működhet, ha a cél 62 dBA felett van.
4. Tekintse át a szerelési borítékot. Részesítse előnyben a karimás, megmunkált regiszterrel ellátott homlokrögzítést a vékony fémlemez konzollal szemben.
5. Prototípus és mérés a tényleges gépen, mert a váz mindig hozzáad néhány decibelt egy próbapadi teszthez képest.

A feszültség kiválasztása közvetlenül kapcsolódik a vezérlés kompatibilitásához. A kisfeszültségű 24 V-os és 48 V-os kefe nélküli hajtóműves motorok alapfelszereltség az AGV és mobil berendezések számára, míg a 220-230 V-os nagyfeszültségű kefe nélküli hajtóműves motorok a közvetlen AC-buszos tápellátással rendelkező, rögzített ipari gépekhez illeszkednek. A Zhejiang Saiya Intelligent Manufacturing Co., Ltd.-nél mindkét feszültségcsalád kompakt keretekbe épül, integrált bolygófokozatokkal.

220V-230V kefe nélküli hajtóműves motor fix ipari gépekhez Ez a szabványos ipari váltóáramú motor 10-400 W teljesítményt kínál 3000 ford./perc mellett, akár 1,5 Nm nyomatékkal. Megbízható mozgásszabályozást igénylő fix berendezésekhez illeszkedik, kompakt váza integrált planetáris fokozattal pedig csökkenti a hallható zajt. Termék megtekintése →

Gyakran ismételt kérdések a kefe nélküli egyenáramú hajtóműmotorok zajáról

Az alábbi négy válasz lefedi azokat a kérdéseket, amelyek minden zajcsökkentési beszélgetésben elsőként jelennek meg.

Mennyivel halkabb egy kefe nélküli egyenáramú hajtóműves motor, mint egy kefés egyenáramú motor?

Egy komplett hajtóműves motorban azonos fordulatszámon és terhelés mellett a különbség jellemzően 8-12 dBA, a kezelők által leginkább bosszantó 3-8 kHz-es sávban koncentrálva. A pontos érték a hajtómű fokozatától és a szerelési szerkezettől függ.

A sebességváltó vagy a motor a fő zajforrás?

A kefés hajtóműves motorban általában a kefe-kommutátor érintkező dominál 3 kHz felett. A kefe nélküli hajtóműves motorokban a hajtóműháló lesz a fő forrás, jellemzően 0,5-2 kHz. Ezért a sebességváltó korszerűsítése az egyetlen módja annak, hogy a kefe nélküli kialakítás teljes zajszintjét kihasználja.

A vezérlő befolyásolja a zajszintet?

Igen, jelentősen. A trapézkommutációjú bemeneti vezérlő nagyobb nyomatékhullámot és magasabb hangzajt produkál, mint a szinuszos kommutációs vagy mezőorientált vezérlő. A kapcsolási frekvenciát is hozzá kell igazítani a motor induktivitásához; a nem illeszkedő vezérlő nyafogást ad a 10-20 kHz-es sávban.

Utólag beépíthetek egy kefe nélküli DC hajtóműves motort a meglévő berendezésekbe?

Általában igen, ha a feszültség, a vezérlő interfész, a karima méretei és az áttétel egyezik. Az AGV és a szállítószalag hajtások utólagos felszerelése általános gyakorlat. Mivel a kefe nélküli motorok jellemzően rövidebbek, mint az azonos nyomatékú, kefés motorok, a burkológörbe ritka.