Fırçasız DC Dişli Motor Endüstriyel Uygulamalarda Gürültüyü Nasıl Azaltır?

Bir gıda paketleme holünde 1,2 m/s hızla hareket eden 650 kg'lık otomatik yönlendirmeli bir araç (AGV), orijinal fırçalı DC dişli motoruyla 73 dBA'lık tahrik gürültüsü yaydı. Aynı araca 48 V'luk bir motor takıldıktan sonra fırçasız DC dişli motor ve hassas bir gezegen kademesi sayesinde ölçülen seviye aynı hız ve mesafede 61 dBA'ya düştü. Bu 12 dB'lik fark bir pazarlama rakamı değil; fırça-komütatör temasının kaldırılması, dişli ağ doğruluğunun sıkılaştırılması ve makine çerçevesine giden titreşim yolunun kısaltılmasıyla elde edilir.

Bu makale, fırçasız DC dişli motorunun endüstriyel uygulamalarda gürültüyü nasıl azalttığını, azalmanın gerçekte ne kadar ileri gidebileceğini ve nihai sayıyı hangi bileşen kararlarının belirlediğini açıklamaktadır. Kısaca: Motor, baskın yüksek frekans kaynağını ortadan kaldırır ve dişli kutusu, kalan titreşimin ne kadarının duyulabilir hale geleceğini belirler. İkisi arasındaki etkileşim, motor değişiminin tek başına nadiren olası tüm faydayı sağlamasının nedenidir.

Fırça Sürtünmesini Ortadan Kaldırmak En Yüksek Frekanslı Gürültü Kaynağını Ortadan Kaldırır

Bir DC motorunu fırçalıdan fırçasız komütasyona geçirdiğinizde, başka bir değişiklik yapılmadan en yüksek gürültü kaynağı ortadan kaybolur.

Fırçalanmış bir DC motorda, karbon fırçalar komütatör bölümlerine doğru kayar. Her bölüm geçişinde akım kesilip yeniden başlatılarak mikro arklar ve mekanik temas gürültüsü oluşur. Sonuç, insan işitmesinin en hassas olduğu bant olan 3 kHz ile 8 kHz arasında en güçlü geniş bant gürültüsüdür. Bu nedenle fırçalanmış bir motor, genel desibel değeri orta düzeyde olsa bile sert ses çıkarır. Fırçasız bir DC dişli motor, mekanik komütatörün yerini Hall sensörüyle tetiklenen elektronik komütasyonla değiştirir. Kaydırılacak fırçalar, tıslayacak yaylar ve periyodik temas kesintileri yoktur.

3000 dev/dak'da tipik yüksüz ses seviyesi ölçümleri, 60 W fırçalı DC redüktörlü motorun 62-68 dBA aralığında olduğunu gösterirken, aynı dişli kutusu ve montaja sahip eşdeğer bir fırçasız ünite 55-60 dBA civarındadır. Azalma yüksek frekans bandında yoğunlaşarak algılanan değişikliğin ham sayıdan daha büyük olmasını sağlar. azaltan aynı fırçasız mimari ev aletlerinde çalışma sesi doğrudan endüstriyel çerçevelere ölçeklenir.

Gear Precision, Fırça Gürültüsü Kaldırıldıktan Sonra Gürültü Tabanını Ayarlıyor

Fırça gürültüsü ortadan kalktığında dişli kutusu gürültü tabanı haline gelir ve dişli hassasiyeti bu tabanın ne kadar alçakta olacağına karar verir.

Dişli vızıltısı, bir dişli çiftinin ideal kavrama hareketi ile yük altında iletilen gerçek hareket arasındaki fark olarak tanımlanan, diş profili sapmaları, hatve hataları ve elastik sapmanın neden olduğu iletim hatası nedeniyle üretilir. Fırçalı bir redüktörlü motorda, 2 kHz'in altındaki bu ton gürültüsü genellikle fırça gürültüsüyle maskelenir. Fırçasız bir motora geçtikten sonra, maskeleme ortadan kalkar ve dişli ağ frekansları baskın sesli imza haline gelir; tipik olarak 500 Hz ila 2 kHz, tona benzer ve hız ve diş sayısıyla güçlü bir şekilde ilişkilidir.

Bu nedenle doğru sıra, önce motor fırçalarını çıkarmak, ardından iletim hatasını azaltmaktır. Helisel dişliler, yük aktarımı kademeli olduğundan düz dişlilere göre daha düşük tepe uyarımı üretir. Sertleştirilmiş ve taşlanmış diş yanlarına sahip hassas planet dişli kutuları, azdırma dişlilere göre iletim hatasını daha fazla azaltır. Boşluk hafif bir ön yüklemeyle kontrol edilmelidir: sıfır boşluk darbeyi ortadan kaldırırken aşırı ön yükleme sürtünme gürültüsünü ve ısıyı artırır. Burada sunulan fırçasız DC dişli motor serisi gibi, motoru ve dişli kutusunu tek bir muhafazaya entegre eden üreticiler, kaynaktaki montaj çeşitliliğini azaltır.

Planet Kademeli Yüksek Performanslı Fırçasız DC Dişli Motorları Bu ürün grubu, sessiz çalışma için tasarlanmış 24V ila 230V fırçasız dişli motorları kapsar. Bağlam, hassas bir planet dişli kutusuyla eşleştirildiğinde 12 dB'lik gürültü azaltımını vurguluyor ve bu sayfayı doğru kombinasyonun seçilmesi için vazgeçilmez kılıyor. Ürünü Görüntüle →

Montaj ve Rezonans, Sessiz Bir Motorun Yük Altında Sessiz Kalıp Kalmayacağına Karar Verir

Düşük gürültülü bir motor yalnızca cıvatalandığı yapı kadar sessizdir.

İyi komütasyona sahip bir fırçasız motor bile küçük tork dalgalanmaları ve vuruntu harmonikleri üretir. Bir montaj braketi bu harmoniklere yakın bir doğal frekansa sahip olduğunda, çerçeve bunları yayılan gürültüye dönüştürür. En önemli üç kurulum değişkeni önemlidir: montaj yüzeyinin sertliği, motor ile tahrik edilen mil arasındaki hizalama ve kaplinin sertliği. Hassas işlenmiş bir kayıt ile sert bir flanş montajı, kayış gerginliği altında uyumlu bir ayak montajı ile karşılaştırıldığında titreşim iletimini 6-10 dB azaltır. 0,1 mm'lik şaft yanlış hizalaması dişli ağ gürültüsünü 3-5 dB artırabilir.

AGV ve lojistik sürücülerinde entegre form faktörü yardımcı olur. Servo dereceli flanş üzerinde planet kademeye sahip 24 V fırçasız dişli motor, titreşim yolunu kısa tutar ve rezonans tepe noktalarını daha yüksek frekanslara iter. Bu konfigürasyon AGV yürüme ve kaldırma sürücüleri için yaygın bir seçimdir çünkü düşük duyulabilir gürültüyü yüksek aşırı yük marjıyla (tipik olarak 24 V girişinde 1-3 Nm sürekli tork) birleştirir ve planet kademesi darbe yüklerini çerçeveye iletmek yerine emer.

AGV ve Otomasyon Uygulamaları için 24V Fırçasız Dişli Motor Bu kompakt 24V motor, 0,08 Nm nominal torkla 3000 rpm'de 25-400 W sağlar. Fırçasız tasarımı ve planet kademesi, titreşimi ve gürültüyü azaltır; düşük ses ve yüksek aşırı yük marjının önemli olduğu AGV yürüyüş sürüşleri için idealdir. Ürünü Görüntüle →

Ölçülen Gürültü Azaltma: Sürücü Yapılandırmaları Nasıl Karşılaştırılır

Gerçek dünyadaki en küçük azalma yalnızca motor değişiminden kaynaklanmaktadır; Bunların en büyüğü, motor ve dişli kademesinin birlikte yükseltilmesinden kaynaklanmaktadır.

Aşağıdaki tablo, harici yük olmadan motor gövdesinden 1 m mesafede, motor şaftında 3000 dev/dak hızda ölçülen temsili A ağırlıklı ses basıncı seviyelerini gösterir. Bu değerler motor test raporlarında normal olarak görülen yayılımı temsil eder; son sayılar montaj ve yüke bağlı olarak 2-4 dBA değişir.

Uygulamanız için Düşük Gürültülü Fırçasız DC Dişli Motoru Nasıl Belirlenir

1 m'de dBA cinsinden bir gürültü hedefi belirleyin, ardından bu sayıdan geriye doğru motorun elektrik tasarımına, dişli tipine ve montaj geometrisine göre çalışın.

1. Aralıklı zirveler de dahil olmak üzere çalışma hızını ve torkunu sabitleyin. Gürültü genellikle maksimum hızda değil, rezonans noktalarında en kötüdür.
2. Eşleştirilmiş elektronik komutasyona sahip fırçasız bir motor seçin. Üreticiden, yalnızca yüksüz durumdayken değil, çalışma noktanızda 1 m'de dBA ölçümü yapmasını isteyin.
3. Vites aşamasını seçin. 60 dBA'nın altındaki ton gürültüsü için hassas planet veya sarmal planet gereklidir; bir düz dişli yalnızca hedef 62 dBA'nın üzerinde olduğunda çalışabilir.
4. Montaj zarfını inceleyin. İnce bir metal levha braket yerine, işlenmiş bir kayıtla flanşlı bir yüz montajını tercih edin.
5. Prototipleme ve gerçek makine üzerinde ölçüm yapın, çünkü çerçeve, tezgah testine kıyasla her zaman birkaç desibel ekler.

Gerilim seçimi doğrudan kontrol uyumluluğuyla etkileşime girer. Düşük voltajlı 24 V ve 48 V fırçasız dişli motorlar AGV ve mobil ekipmanlar için standarttır; 220-230 V yüksek voltajlı fırçasız dişli motorlar ise doğrudan AC veri yolu gücüne sahip sabit endüstriyel makinelere uygundur. Zhejiang Saiya Intelligent Manufacturing Co., Ltd.'de her iki voltaj ailesi de entegre gezegen kademelerine sahip kompakt çerçeveler halinde inşa edilmiştir.

Sabit Endüstriyel Makineler için 220V-230V Fırçasız Dişli Motor Standart endüstriyel AC gücüyle çalışan bu motor, 1,5 Nm'ye kadar torkla 3000 rpm'de 10-400 W sunar. Güvenilir hareket kontrolü gerektiren sabit ekipmanlara uygundur ve entegre gezegen kademesine sahip kompakt çerçevesi duyulabilir gürültünün azaltılmasına yardımcı olur. Ürünü Görüntüle →

Fırçasız DC Dişli Motor Gürültüsü Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Aşağıdaki dört cevap, her gürültü azaltma tartışmasında ilk olarak ortaya çıkan soruları kapsamaktadır.

Fırçasız bir DC dişli motor, fırçalanmış bir DC motordan ne kadar daha sessizdir?

Aynı hız ve yükteki komple bir redüktörlü motorda fark tipik olarak 8-12 dBA'dır ve operatörlerin en rahatsız edici bulduğu 3-8 kHz bandında yoğunlaşmıştır. Kesin değer dişli kademesine ve montaj yapısına bağlıdır.

Ana gürültü kaynağı şanzıman mı yoksa motor mu?

Fırçalı bir redüktörlü motorda, fırça-komütatör kontağı genellikle 3 kHz'in üzerinde hakimdir. Fırçasız bir redüktörlü motorda dişli ağı, tipik olarak 0,5-2 kHz olan ana kaynak haline gelir. Bu nedenle, fırçasız tasarımın gürültü avantajından tam olarak faydalanmanın tek yolu dişli kutusunun yükseltilmesidir.

Kontrol cihazı gürültü seviyesini etkiliyor mu?

Evet, önemli ölçüde. Trapezoidal komütasyonlu giriş kontrolörü, sinüs komütasyonlu veya alan odaklı kontrolörden daha fazla tork dalgalanması ve daha yüksek ton gürültüsü üretir. Anahtarlama frekansı aynı zamanda motor endüktansına da uygun olmalıdır; uyumsuz bir denetleyici 10-20 kHz bandında sızlanma ekler.

Fırçasız DC dişli motorunu mevcut ekipmana uyarlayabilir miyim?

Voltaj, kontrolör arayüzü, flanş boyutları ve dişli oranı eşleşiyorsa genellikle evet. AGV ve konveyör tahriklerinin yenilenmesi yaygın bir uygulamadır. Fırçasız motorlar tipik olarak aynı torktaki eşdeğer fırçalı motorlardan daha kısa olduğundan, zarf çatışmaları nadirdir.