Безщіточні редукторні двигуни постійного струму 24 В проти 48 В та 220 В: вибір правильної напруги

Тому вибір між безщітковими редукторними двигунами постійного струму на 24 В, 48 В і 220 В ніколи не залишається деталлю в останню хвилину. Клас напруги визначає обмотку двигуна, контролер, запобіжник, поперечний переріз кабелю, шлях сертифікації безпеки та архітектуру живлення навколо мотор-редуктора. Цей посібник пояснює, що насправді змінює кожна напруга в реальній системі автоматизації та коли кожне з них є правильним інженерним вибором.

Чому напруга є першим, а не останнім рішенням

Напруга – це рішення на системному рівні, оскільки кожен ват механічної потужності має проходити через обмотку двигуна, кабель, роз’єми та каскад живлення контролера у вигляді електричного струму. Для того самого вихідного струму шини падає зі збільшенням напруги: мотор-редуктор потужністю 200 Вт споживає 8,3 А при 24 В, 4,2 А при 48 В і лише 0,91 А при 220 В. Оскільки втрати міді та напівпровідника змінюються зі струмом у квадраті, система 48 В розсіює приблизно одну чверть втрат у кабелі, ніж система 24 В, а система 220 В зменшує ці втрати. приблизно на два порядки.

Вища напруга також змінює неелектричні рішення. Контактори, запобіжники, ланцюги аварійного вимкнення, кінцеві наконечники екрану та стандарти з’єднувачів, захищених від дотику, змінюються, коли шина постійного струму переходить вище порогу безпечної наднизької напруги (SELV) у 60 В. Якщо ви все ще обираєте між матовою та безщітковою архітектурами, наш практичне порівняння щіткових і безщіткових двигунів постійного струму детально розглядає компроміси ефективності та обслуговування.

Безщіточні редукторні двигуни постійного струму 24 В: Мобільність батареї з низьким енергоспоживанням

24 В є правильною напругою, коли безщітковий мотор-редуктор постійного струму повинен працювати від батареї або регульованого джерела низької напруги, а безперервна вихідна потужність залишається нижче приблизно 200 Вт.

Двигун 24 В знаходиться всередині межі SELV, тому шина постійного струму не становить небезпеки ураження електричним струмом, а проводку можна використовувати як низьковольтну електроніку. Ось чому 24 В з’являється на лікарняних ліжках, медичних візках, електричних лінійних приводах, автоматизації меблів і невеликих пакувальних конвеєрах, де оператори або пацієнти можуть торкатися системи.

Компроміс з'являється при більшій потужності. При потужності від 150 до 200 Вт для шини 8 А потрібні MOSFET з низьким опором, герметичні кабелі 2,5 мм2 і роз’єми, розраховані на тривалий струм. Двигун обмотаний більш товстим дротом, що обмежує кількість витків і робить пристрій більш чутливим до простою контролера та опору фази.

• Лікарняне та доглядове обладнання: ліжка, підйомники, підйомники для пацієнтів
• Легкий конвеєр і сортувальні ворота в пунктах посилок
• Електричні клапани, амортизатори та малі вертушки
• Лабораторне та харчове обладнання у вологому середовищі

Безщітковий мотор-редуктор 24 В для низьковольтної автоматизації Цей двигун на 24 В підходить для систем, що працюють нижче порогу SELV, пропонуючи 25-400 Вт і крутний момент 0,08 Н·м. Він підходить для компактного обладнання, де не потрібне 48 В, але зверніть увагу, що потреби більшої потужності вимагають надійної проводки та MOSFET. Переглянути продукт →

Безщіточні редукторні двигуни постійного струму 48 В: найкраще місце для AGV і логістики

48 В є найкращим місцем для робототехніки, що працює від акумуляторів, оскільки він залишається нижче межі SELV у 60 В, забезпечуючи приблизно вдвічі більшу корисну щільність потужності, ніж шина 24 В.

AGV і автономні мобільні платформи роботів перейшли з шин 24 В на 48 В протягом останніх п’яти років. Для крокуючого приводу AGV потужністю 400 Вт потрібно лише 8,3 А при 48 В, саме той струм, який споживає система 24 В для отримання половини потужності. Таким чином, той самий кабель, роз’єми та каскад живлення контролера мають вдвічі більший крутний момент. Підйомні колони для складських роботів зазвичай використовують блоки 48 В потужністю від 250 Вт до 1100 Вт, де для шини 24 В потрібні шини великого розміру або паралельні дроти.

48 В також сумісний зі стандартними телекомунікаційними акумуляторними модулями, керованими через CAN драйверами та готовими літієвими пакетами. Шлях схвалення безпеки залишається таким самим, як і 24 В, тому вимоги щодо електромагнітної сумісності та захисту від дотику залишаються керованими.

Безщітковий мотор-редуктор 48 В для робототехніки з живленням від батареї Цей двигун, розроблений для напруги 48 В, забезпечує потужність 25-400 Вт із крутним моментом до 1,27 Н·м. Він інтегрується з телекомунікаційними акумуляторними блоками та драйверами CAN, що робить його практичним вибором для мобільних роботів і автоматизації. Переглянути продукт →

Безщіточні редукторні двигуни постійного струму 220 В: промислове живлення від мережі

220 В є правильним вибором для стаціонарного обладнання, підключеного до електромережі, де вихідна потужність має перевищувати кілька сотень ват, а великі кабелі неприйнятні.

Безщітковий мотор-редуктор 220 В приводиться в дію контролером, який випрямляє 220 В змінного струму на шину приблизно 310 В постійного струму, а потім комутує обмотку. При потужності 400 Вт струм шини становить лише близько 1,8 А, тому кілька двигунів можна живити через стандартні екрановані кабелі від 0,75 до 1,5 мм2, а втрати кабелю на довгих корпусах машин стають незначними. Конвеєри харчової промисловості, пакувальні машини, текстильні приводи та складські системи сортування віддають перевагу блокам 220 В саме з цієї причини.

Вартість 220В - це складність системи і дисципліна монтажу. Контролеру потрібен фільтр електромагнітних перешкод, належне заземлення та ізоляція між каскадом живлення та логікою керування. Захист від дотику та шляхи витоку відповідають правилам напруги в мережі, тому підключати пристрій повинен кваліфікований електрик. Для виробника обладнання справа проста: вища напруга купує більший безперервний крутний момент, меншу мідь і менше теплове навантаження в обмін на суворіші вимоги до електропроводки.

Безщітковий мотор-редуктор змінного струму 220-230 В для стаціонарного обладнання Цей електродвигун забезпечує потужність 10-400 Вт із крутним моментом до 1,5 Н·м, що ідеально підходить для стаціонарних машин, які потребують більшої постійної потужності. Він вимагає належної фільтрації електромагнітних перешкод і кваліфікованого встановлення, обмінюючи складність проводки на ефективність. Переглянути продукт →

Порівняння: 24 В проти 48 В та 220 В безщіточні двигуни постійного струму

Рішення стає конкретним, коли три класи напруги розміщуються в одній таблиці з параметрами, які впливають на проект автоматизації.

Як вибрати правильну напругу для безщіткової системи двигуна постійного струму

Виберіть напругу, працюючи у зворотному порядку від профілю навантаження, джерела живлення та фізичних обмежень проводки, у такому порядку.

1. Класифікуйте джерело живлення: фіксована мережева розетка, вбудована батарея або спільна шина автомобіля. Це одразу звужує коло кандидатів напруги.
2. Оцініть тривалу потужність у найгіршому випадку за крутним моментом і швидкістю, включаючи коефіцієнт експлуатації для ударних навантажень, замість того, щоб використовувати номінальну табличку двигуна.
3. Розділіть потужність на кожну потенційну напругу, щоб знайти струм шини, а потім перевірте падіння напруги на фактичній довжині кабелю. Допускайте падіння не більше ніж на 3-5 відсотків при повному навантаженні.
4. Перевірте потрібні керуючі сигнали: польову шину, увімкнення, гальмування та зворотний зв’язок датчика. Контролери з високою напругою, як правило, об’єднують їх в один роз’єм.
5. Перевірте схвалення та вимоги безпеки для ринку призначення, включаючи порогові значення SELV і правила електропроводки.

Якщо у вас уже визначено робочий цикл і кабельний маршрут, надішліть профіль навантаження нашій команді інженерів через сторінка контактів і ми перевіримо напругу, передавальне число та контролер, перш ніж ви замовите перший прототип.

Поширені запитання: безщіточні редукторні двигуни постійного струму 24 В проти 48 В та 220 В