Gleichstromgetriebemotor vs. Planetengetriebemotor (SG-555 vs. PG-36)

In diesem Artikel vergleicht DONCEN MOTOR den Aufbau und die Effizienzunterschiede zweier verschiedener Getriebemotoren (Planetengetriebemotor und Gleichstromgetriebemotor). Als Testobjekte dienen die gängigsten Serien SG-555 und PG-36. Um die Konsistenz des Vergleichs zu gewährleisten, wählen wir für die Serie SG-555 ein Stirnradgetriebe (Turmgetriebe) mit einem Untersetzungsverhältnis von 1:100.000. Für die Serie PG-36 wählen wir ein Planetengetriebe mit einem Untersetzungsverhältnis von 1:99,5.000. Los geht’s!

Was ist ein Getriebemotor?

Ein Getriebemotor besteht hauptsächlich aus einem Getriebe und einem Motor. Die Drehzahl des Motorausgangs wird durch das Getriebe reduziert und das Drehmoment erhöht. Getriebemotoren werden häufig in Bereichen mit niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment eingesetzt, beispielsweise in der Robotertechnik, Automatisierung und im Smart Home.

Gleichstrom-Getriebemotor: Aufbau und Funktionsprinzip

Der Stirnradgetriebemotor übernimmt die traditionelle TurmgetriebestrukturDas Innenzahnrad ist in eine Doppelzahnstruktur unterteilt. Die Antriebsseite des Motors ist über das Antriebsrad mit dem Zahnrad der ersten Stufe verzahnt, um eine schrittweise Verzögerung zu erreichen. Anschließend wird die Kraft an die Abtriebswelle des Getriebes abgegeben. Dieses einfache und bewährte Design ist in vielen Größen zu erschwinglichen Preisen erhältlich und wird häufig in Anwendungen eingesetzt, die ein höheres Drehmoment, aber eine geringere Drehzahl erfordern.

Allerdings gibt es beim Stirnraduntersetzungsmotor ein Effizienzproblem, das hauptsächlich auf die ineffiziente Raumausnutzung der Stirnraduntersetzungsstruktur zurückzuführen ist. Die Verzögerungsstruktur ist einfach und die Auslastung gering.

Planetengetriebemotor: Aufbau und Funktionsprinzip

Der Planetengetriebemotor verfügt über eine Planetengetriebestruktur, die hauptsächlich aus einem Sonnenrad, einem Planetenrad, einem Planetenträger und einem Innenzahnkranz besteht. Das Sonnenrad wird von der Eingangswelle des Motors angetrieben, während sich das Planetenrad um das Sonnenrad dreht und mit dem Innenzahnkranz kämmt, um eine schrittweise Verzögerung zu erreichen. Diese Struktur ist äußerst effizient und präzise und eignet sich für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot.

Für Ingenieure sind Planetengetriebemotoren aufgrund ihrer kompakten Bauweise und ihres hohen Wirkungsgrades attraktiv. Die verwendeten Kugellager reduzieren die Reibung und verbessern den Gesamtwirkungsgrad. Planetengetriebemotoren werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die hohe Präzision und Effizienz erfordern.

Vergleich der Getriebeeffizienz (Getriebemotor vs. Planetengetriebemotor)

Echtes Wissen kommt aus der Praxis. Um die Effizienzunterschied zwischen der Turmgetriebestruktur und der Planetengetriebestruktur. DONCEN Motor wird denselben Motor mit verschiedenen Arten von Untersetzungsgetrieben verwenden, um einen Effizienztest durchzuführen.

Getriebe:Um die Genauigkeit der Testergebnisse zu gewährleisten, verwenden wir Stirnradgetriebe der SG-Serie mit einem Durchmesser von 37 mm und Planetengetriebe der PG-36-Serie mit einem Durchmesser von 36 mm. Das Übersetzungsverhältnis der SG-Serie beträgt 1:100.000. Das Übersetzungsverhältnis des PG-36-Getriebes beträgt 1:99,5.

Motor:Als Motor haben wir uns für den gleichen 12-V-DC555-Bürstenmotor mit 6000 U/min entschieden. Dies ist auch der am häufigsten verwendete Bürsten-Gleichstrommotor auf dem Markt.

SG-555 Testbericht

PG-36555 Testbericht

Vergleich der Getriebeeffizienz (Gleichstromgetriebemotor vs. Planetengetriebemotor)

Der Dynamometer erfasst Strom, Drehzahl und Ausgangsleistung des Motors bei unterschiedlichen Drehmomenten am Abtriebswellenende unter der Bedingung einer festen Spannung. Dabei vergleichen wir hauptsächlich zwei wichtige Punkte: den Punkt der maximalen Ausgangsleistung des Motors und den Punkt des maximalen Wirkungsgrads des Motors.

Vergleich der maximalen Ausgangsleistung

	U	ICH (A）	P 1 (W）	T (Nm）	N&Nbsp;(U/min）	Platz 2 (W）	EFF
SG-555	12 V	4.813	58.36	5.07	31.3	16.64	28.5
PG-36555	12 V	5.184	62.90	6.50	31.9	21.74	34.56

Dies ist am Punkt der maximalen Ausgangsleistung zu erkennen. Die PG-36555-Serie mit Planetengetriebestruktur bietet ein höheres Drehmoment und eine höhere Leistung als die SG-555-Serie mit gleichem Untersetzungsverhältnis. Der Unterschied liegt wahrscheinlich im Bereich von 20%.

Max. EFF-Punktevergleich

	U	ICH (A）	P 1 (W）	T (Nm）	N&Nbsp;(U/min）	Platz 2 (W）	EFF
SG-555	12 V	1.757	21.31	1.61	52.7	8.904	41.78
PG-36555	12 V	1.866	22.65	2.05	53.5	11.5	50.76

am Punkt maximaler Effizienz. Die Ausgangsleistung des Planetengetriebemotors beträgt 11,5 W, während die Ausgangsleistung des Untersetzungsmotors nur 8,9 W beträgt. Gleichzeitig kann der PG-36555 bei gleicher Drehzahl ein Drehmoment von 2,05 Nm abgeben, der SG-555-Motor jedoch nur ein Drehmoment von 1,6 Nm.

Abschluss

Dies geht aus unserem Testbericht hervor. Bei gleichem Übersetzungsverhältnis ist der Wirkungsgrad eines Planetengetriebes höher als der eines Stirnradgetriebes. Wenn Sie einen kostengünstigen Getriebemotor benötigen, sollten Sie für Ihre Anwendung einen Stirnradgetriebemotor in Betracht ziehen. Wenn Ihr Projekt in hochpräzisen und hocheffizienten Bereichen eingesetzt wird, können Sie den Einsatz eines Planetengetriebes in Betracht ziehen.

Wenn Sie Fragen zur Wahl des passenden Getriebemotors für Ihre Anwendung haben, wenden Sie sich bitte an DONCEN MOTOR. Unser professionelles Team von Elektroingenieuren unterstützt Sie gerne bei der Optimierung Ihrer Lösung.

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