Что такое мотор-редуктор (2023)?

Doncen Motor фокусируется на разработке и проектировании микро-редукторных двигателей постоянного тока в течение 20 лет. Как пионер в исследовании и разработке небольших редукторных двигателей (мощность ≤ 250 Вт ） в Китае, мы делимся тем, как мы определяем мотор-редуктор или мотор-редукторы в этой статье.

1. Что такое мотор-редуктор?

Мотор-редуктор (мотор-редуктор постоянного тока) представляет собой электродвигатель (двигатель постоянного тока с щетками, двигатель постоянного тока с бесщеточным электродвигателем, двигатель переменного тока) в сочетании с редукторной системой (редуктором). Выходной вал двигателя соединен с шестерней, а подшипник обеспечивает поддержку, как показано ниже. Редукторные двигатели могут обеспечивать более высокий крутящий момент и более низкую скорость, чем электродвигатели.

2. Принцип работы мотор-редуктора постоянного тока

Принцип работы редукторного двигателя можно разделить на две части.

1. Деталь двигателя постоянного тока – преобразует электрическую энергию в механическую, приводящую в движение двигатель.
2. Деталь коробки передач – снижает скорость и увеличивает крутящий момент через передачу.

Часть 1: Как двигатель постоянного тока преобразует электрическую энергию в механическую

Основными компонентами двигателя постоянного тока являются статор и ротор, и принцип его работы следующий:

При включении катушка генерирует магнитное поле

• Ток протекает через обмотки ротора (или якоря), создавая магнитное поле.
• Это магнитное поле взаимодействует с фиксированным магнитным полем статора, создавая силы притяжения и отталкивания.

Электромагнитная сила приводит в движение ротор

• В связи с действием коммутаторнаправление тока непрерывно меняется, обеспечивая непрерывное вращение ротора.
• При вращении ротора механическая энергия передается через вал двигателя.

Часть 2: Как система передач снижает скорость и увеличивает крутящий момент

Двигатели постоянного тока обычно имеют высокая скорость и низкий крутящий момент характеристики. Для удовлетворения различных требований применения, механизм редуктора используется.

Принцип редуктора

• Коробка передач состоит из нескольких передач, обычно Планетарные передачи, косозубые передачи или червячные передачи.
• Используя большая шестерня приводит в движение меньшую шестерню, система достигает снижение скорости и увеличение крутящего момента.

Механизм усиления крутящего момента

• С крутящий момент = сила × радиус, использование более крупных передач может увеличить выходной крутящий момент.
• Например, если передаточное отношение равно 1:10, скорость двигателя уменьшается на 10 раз, при этом крутящий момент увеличивается на 10 раз (с учетом потерь эффективности).

3. Анализ рынка мотор-редукторов

Редукторные двигатели являются одними из наиболее широко используемых микродвигателей в различных отраслях промышленности. В 21 веке быстрое развитие глобальной индустриализации и широкое внедрение технологий умного дома значительно стимулировали рост рынка редукторных двигателей. Согласно Отчет Technavio (Рынок двигателей постоянного тока по типу и географии — прогноз и анализ 2021-2025 гг.), Рынок двигателей постоянного тока переживает устойчивый и быстрый рост.

Однако во многих промышленных приложениях инженерам требуется низкоскоростные микротрансмиссионные решения с высоким крутящим моментом— требование, которое обычные электродвигатели не могут удовлетворить самостоятельно. Чтобы решить эту проблему, редукторы интегрируются с электродвигателями, чтобы изменить их эксплуатационные характеристики. коробка передач снижает скорость двигателя, увеличивая его крутящий момент, что делает его пригодным для точных приводов и приложений с высокой нагрузкой. Сочетание двигатель и коробка передач обычно называют «мотор-редуктор.

4. Типы и преимущества различных мотор-редукторов

Классификацию мотор-редукторов можно разделить на:

4.1 Двигатель с цилиндрической зубчатой передачей

Метод редукции: Применяется конструкция редуктора башенного типа (многоступенчатый параллельный вал).

Она состоит из нескольких цилиндрических шестерен, установленных вертикально, причем число зубьев каждой шестерни постепенно увеличивается, а уменьшение достигается за счет пошагового зацепления.

Мощность передается на шестерню первой ступени через входной вал, а затем поэтапно на большую шестерню и, наконец, выводится на сторону нагрузки.

Плюсы	Минусы
Простой и экономичный	Шумный
Поддержание высокой эффективности при низком передаточном отношении	Низкое использование пространства
Положение гибкого выходного вала	низкая эффективность при высоких передаточных числах

4.2 Планетарный мотор-редуктор

Метод редукции: Применена планетарная конструкция редуктора (планетарный ряд).

Он состоит из центрального солнечная шестерня (Sun Gear), многократный планетарные передачи (Planet Gears), наружная кольцевая шестерня (Кольцевая шестерня) и планетодержатель.

Мощность поступает от солнечной шестерни, планетарные шестерни вращаются вокруг солнечной шестерни и вращаются, а замедленная мощность выводится через водило планетарной передачи.

Плюсы	Минусы
Высокая плотность крутящего момента, выдерживает ударные нагрузки.	Сложный
Компактный, идеально подходит для ограниченного пространства.	Экспансивный
Высокая эффективность (90%~95%), двунаправленность.

4.1.3 Червячный мотор-редуктор

Метод редукции: Применена конструкция червячного редуктора.

Он состоит из червь (активная часть в форме винта) и червячное колесо (ведомая часть в форме косозубой шестерни), а две оси смещены на 90 градусов.

Винтовые зубья червяка входят в зацепление с червячным колесом, и за счет одноступенчатой передачи можно достичь большого передаточного числа.

Плюсы	Минусы
Самоблокирующийся	Низкая эффективность
Одноступенчатое передаточное отношение может достигать 5:1~100:1	Односторонняя передача
Низкий уровень шума	Легко сломать

Оцененная статья：Что такое червячный мотор-редуктор

5. Применение мотор-редуктора постоянного тока

Редукторные двигатели часто используются в закрытых помещениях, маленький размер, высокий крутящий момент, низкая скорость приложения. Конструкция редукторного двигателя более компактна, менее шумная и более энергосберегающая. Doncen Motor обнаружила, что наши клиенты, как правило, используют его в следующих приложениях.