Кейс-стади: Выявление и решение проблем в серии DC-моторов ASLONG 25 мм

I. Выявление проблем

1. Искрение на коллекторе: DC-мотор генерирует искрение на коллекторе, что делает его непригодным для использования в средах с легковоспламеняющимися или взрывоопасными газами.
2. Проблемы с обслуживанием и ремонтом: Необходимость регулярной замены щеток и коллекторов затрудняет обслуживание и сокращает срок службы мотора.
3. Стабильность на низких скоростях: Стабильность работы мотора на низких скоростях требует улучшения, что влияет на точность работы оборудования.

II. Анализ проблем

1. Искрение на коллекторе: Во время процесса коммутации DC-мотора возникают электрические дуги, особенно при значительных изменениях нагрузки или при работе на высоких скоростях. Это может представлять опасность в средах с легковоспламеняющимися или взрывоопасными газами.
2. Проблемы с обслуживанием и ремонтом: Щетки и коллекторы являются ключевыми расходными компонентами в DC-моторах. Их частая замена увеличивает затраты на обслуживание и трудозатраты. Кроме того, сложная структура ограничивает срок службы и надежность мотора.
3. Стабильность на низких скоростях: При работе на низких скоростях точность регулирования скорости мотора и адаптивность к нагрузке недостаточны, что приводит к колебаниям скорости или остановкам. Это особенно проблематично для устройств, требующих высокоточного позиционирования.

III. Решения

A. Решение проблемы искрения на коллекторе

1. Альтернатива - бесщеточный мотор: В средах с легковоспламеняющимися или взрывоопасными газами рекомендуется заменить традиционные щеточные моторы на бесщеточные DC-моторы ASLONG. Бесщеточные моторы используют электронную коммутацию, исключая механический коллектор и принципиально предотвращая искрение.
2. Защитные меры: Для сценариев, где необходимо использовать щеточные моторы, можно добавить защитный кожух, а также реализовать герметичную конструкцию для уменьшения контакта между дугами и внешними легковоспламеняющимися или взрывоопасными газами.

B. Решение проблем с обслуживанием и ремонтом

1. Модернизация до бесщеточного мотора: Продвигать использование бесщеточных DC-моторов, которые не требуют щеток и коллекторов, что значительно снижает потребность в обслуживании и продлевает срок службы мотора.
2. Оптимизация механической структуры: Улучшить механическую структуру щеточных моторов для повышения долговечности щеток и коллекторов, увеличивая цикл их замены.

C. Решение проблемы стабильности на низких скоростях

1. Оптимизация алгоритмов управления: Внедрить передовые алгоритмы векторного управления для повышения точности управления и скорости отклика мотора при работе на низких скоростях, обеспечивая стабильную выходную скорость.
2. Внедрение механизмов обратной связи: Включить энкодеры или датчики Холла в управление мотором для мониторинга скорости и положения мотора в реальном времени. Регулировать рабочее состояние мотора посредством обратной связи.

IV. Результаты внедрения и верификация

1. Искрение на коллекторе: При тестировании в средах с легковоспламеняющимися или взрывоопасными газами бесщеточные моторы не показали искрения, что значительно повысило безопасность.
2. Проблемы с обслуживанием и ремонтом: У устройств, использующих бесщеточные моторы, циклы обслуживания увеличились примерно на 50%, что значительно снизило затраты на обслуживание.
3. Стабильность на низких скоростях: После оптимизации алгоритмов управления диапазон колебаний скорости мотора при работе на низких скоростях был снижен до ±2%, что значительно повысило точность работы оборудования.

V. Заключение и перспективы