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Motor de engrenagem CC vs. motor de engrenagem planetária (SG-555 vs. PG-36)

Jiaming Cai23 de agosto de 2023

Neste artigo, a DONCEN MOTOR compartilhará a comparação de estrutura e a diferença de eficiência de dois motores de engrenagem diferentes (motor de engrenagem planetária e motor de engrenagem CC). Usaremos as séries SG-555 e PG-36 mais populares como objetos deste teste. Para garantir a consistência da comparação. Para a série SG-555, escolhemos uma caixa de engrenagens de dentes retos (caixa de engrenagens de torre) com uma taxa de redução de 1:100K. Para a série PG-36, escolhemos uma caixa de engrenagens planetárias com uma taxa de redução de 1:99,5K. Vamos lá.

O que é um motor de engrenagens?

O motor de engrenagem é composto principalmente de uma estrutura de engrenagem e um motor. A velocidade da extremidade de saída do motor é reduzida através da estrutura de engrenagem, e o torque é aumentado. Motores de engrenagem são amplamente utilizados em campos de baixa velocidade e alto torque, como robôs, automação, casa inteligente e etc.

gear motor explosion diagram
Diagrama do motor de engrenagem

Motor de engrenagem CC: estrutura e princípio de funcionamento

O motor de engrenagem reta adota o tradicional estrutura de engrenagem de torre, e sua engrenagem interna é dividida em estrutura de dente duplo. A extremidade de entrada do motor é engrenada com a engrenagem do primeiro estágio através da roda de cabeça para obter desaceleração passo a passo e, finalmente, a potência é enviada para o eixo de saída da caixa de engrenagens. Este é um design simples e comprovado disponível em uma ampla gama de tamanhos a preços acessíveis e é frequentemente usado em aplicações que exigem maior torque, mas menor velocidade.

No entanto, há um problema de eficiência com o motor de redução de engrenagem reta, que é principalmente atribuído ao uso ineficiente de espaço para a estrutura de redução de engrenagem reta. A estrutura de desaceleração é simples e a taxa de utilização é baixa.

Motor de engrenagem planetária: estrutura e princípio de funcionamento

O motor de engrenagem planetária adota uma estrutura de engrenagem planetária, que inclui principalmente uma engrenagem solar, uma engrenagem planetária, um transportador planetário e uma engrenagem de anel interna. A engrenagem solar é acionada pelo eixo de entrada do motor, enquanto a engrenagem planetária gira em torno da engrenagem solar e engrena com a engrenagem de anel interna para obter desaceleração passo a passo. Esta estrutura é extremamente eficiente e precisa e é adequada para aplicações onde o espaço é limitado.

Para engenheiros, os motoredutores planetários são atraentes devido ao seu design compacto e alta eficiência. Os rolamentos de esferas usados reduzem o atrito e melhoram a eficiência geral. Motoredutores planetários são frequentemente usados em aplicações que exigem alta precisão e eficiência.

Comparação de eficiência da caixa de engrenagens (motor de engrenagens vs. motor de engrenagens planetárias)

O verdadeiro conhecimento vem da prática. Para entender com mais precisão o diferença de eficiência entre a estrutura da engrenagem da torre e a estrutura da engrenagem planetária. A DONCEN Motor usará o mesmo motor com diferentes tipos de caixas de redução para conduzir um teste de eficiência.

Caixa de velocidades:Para garantir a precisão dos resultados dos testes, usamos a série SG de caixas de engrenagens de dentes retos com um diâmetro de 37 mm e as caixas de engrenagens planetárias da série PG-36 com um diâmetro de 36 mm. A relação de engrenagem da série SG é 1:100K. A relação de engrenagem da caixa de engrenagens PG-36 é 1:99,5

Motor:Quanto ao motor, escolhemos o mesmo motor DC555 escovado de 12 V 6000 rpm. Este também é o motor DC escovado mais comumente usado no mercado.

Relatório de teste SG-555

SG555126000-100K Test report
Relatório de teste SG555126000-100K

Relatório de teste PG-36555

PG36555126000-99.5K Test report
Relatório de teste PG36555126000-99.5K

Comparação de eficiência da caixa de engrenagens (motor de engrenagem CC vs. motor de engrenagem planetária)

O dinamômetro registra a corrente, a velocidade e a potência de saída do motor sob diferentes torques na extremidade do eixo de saída do motor sob a condição de uma tensão fixa. Aqui, comparamos principalmente dois PONTOS-chave. Um é o ponto de potência máxima de saída do motor e o outro é o ponto de eficiência máxima do motor.

Comparação de ponto de potência de saída máxima

vocêEU UMP 1 CNmnão&nãobsp;rpmP2 CEFF
SG-55512V4.81358.365.0731.316.6428.5
PG-3655512V5.18462.906.5031.921.7434.56

Podemos ver isso no ponto de potência máxima de saída. A série PG-36555 com estrutura de redução de engrenagem planetária é maior em torque e potência do que a série SG-555 com a mesma taxa de redução. A diferença provavelmente está na faixa de 20%.

Comparação de pontos de EFF máximo

vocêEU UMP 1 CNmnão&nãobsp;rpmP2 CEFF
SG-55512V1.75721.311.6152.78.90441.78
PG-3655512V1.86622.652.0553.511.550.76

no ponto de eficiência máxima. A potência de saída do motor de engrenagem planetária é de 11,5 W, enquanto a potência de saída do motor de redução de engrenagem é de apenas 8,9 W. Ao mesmo tempo, na mesma velocidade, o PG-36555 pode produzir um torque de 2,05 Nm, mas o motor SG-555 pode produzir apenas um torque de 1,6 Nm

Conclusão

Isso pode ser visto em nosso relatório de teste. No caso da mesma relação de engrenagem, a eficiência da estrutura de engrenagem planetária será maior do que a da estrutura de engrenagem reta. Se você precisa de um motor de engrenagem com boa relação custo-benefício, considere usar um motor de engrenagem reta em sua aplicação. Se seu projeto for aplicado em campos de alta precisão e alta eficiência, você pode considerar usar uma estrutura de engrenagem planetária.

Se você tiver alguma dúvida sobre qual motor de engrenagem escolher para sua aplicação, entre em contato com a DONCEN MOTOR. Temos uma equipe profissional de engenheiros elétricos para agregar valor à sua solução.

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