Выбор размеров мотор-редуктора для привода

Цель этой статьи — продемонстрировать важность правильного выбора размеров мотор-редуктора для привода со средней / высокой динамикой и увидеть, что не всегда установка электродвигателя увеличенного размера позволяет добиться высоких крутящих моментов.

Что такое мотор-редуктор?

Мотор-редукторы представляют собой компактные и моноблочные устройства. Они отвечают за преобразование скорости электродвигателей, чтобы те работали с необходимой скоростью вращения. Мотор-редукторы состоят из понижающего редуктора и двигателя, обычно переменного или постоянного тока.
Основной задачей промышленных мотор-редукторов является обеспечение и управление переходом с одной скорости на другую при этом обеспечивая нужный крутящий момент. Другими словами, мотор-редуктор передает мощность двигателя с входного вала на выходной.

Что такое редуктор?

Редуктор является важным компонентом промышленного мотор-редуктора. Он отвечает за преобразование скорости и момента электродвигателя. Делается это с целью удовлетворения требований к механическому электроприводу в тех или иных установках. Следовательно, с учетом написанного выше, работа редуктора заключается в преобразовании частоты вращения двигателя в соответствии с требуемыми потребностями из более высокой в более низкую.
Несколько иначе обстоит дело с асинхронными электродвигателями укомплектованными частотными преобразователями, и в этом случае увеличение мощности двигателя подразумевает увеличение затрат энергии и потерю эффективности. Однако такая связка двух компонентов позволяет добиться снижения скорости вращения без применения понижающего редуктора.
Уже давно не секрет что мотор-редукторы и редукторы являются важными элементами для правильной работы всех видов машин или устройств промышленного назначения. Однако, чтобы полностью понять их пользу необходимо знать, как они используются непосредственно в своих областях применения. Один из таких примеров — это устройство нанесения этикеток на продукцию.

Пример применения. Устройства нанесения этикеток.

Данное оборудование включает в себя систему продвижение поддерживающей бумаги с этикетками, которые поступают из рулона с сырьем. Время работы, в худшем случае, составляет 500 циклов/минуту, в каждом цикле необходимо продвинуться на 100 мм за 92,3 мс. и пауза на 27,7 мс. На рисунке ниже показана эта механическая система.

Движение ленты осуществляется синхронно с прохождением маркируемого продукта, а полиномиальная интерполяция 5-й степени используется для оптимизации в избежание рывков и минимизации механического «растяжения».

Кривая красного цвета соответствует положению ленты, которая движется на расстоянии от 0 до 100 мм и кратковременно останавливается в ожидании следующего продукта. Синяя кривая — первая производная от положения, то есть от скорости.

Расчет мотор-редуктора.

Для механической системы, показанной на предыдущем графике, необходимо рассчитать электродвигатель, частотный преобразователь, а также редуктор. Для этого в данном случае использовались стандартные расчеты для мотор-редуктора представленные тут.
Первый результат был получен с редуктором NMRV 075 с межосевым расстоянием 75 мм и передаточным отношением i=10, который будет работать, как показано на графике, в оптимальном режиме.

Кривая показывает характеристики номинального крутящего момента двигателя (зеленая линия) в зависимости от скорости. Черный кружок соответствует значению эффективного крутящего момента, который требуется для нормальной работы, а также средней скорости для расчета эффективной мощности в кВт.
Эффективность крутящего момента = (Момент Ef x Мощность Ef) / 9550.
Красная кривая показывает пиковый крутящий момент на всем протяжении движения.
Если же мы хотим обеспечить эффективную работу 24 часа/365 дней, то выбирает мотор-редуктор с крутящим моментом, превышающим номинальные значения.

На графике ниже, мы видим результаты:

В этом случае мотор-редуктор укомплектован электродвигателем мощностью 1 кВт по сравнению с 0,1 кВт в предыдущем случае. Также удалось увеличить КПД мотор-редуктора на 73,3% его мощности, тогда как раньше он составлял всего 52,8%.

Заключение

Увеличение размера мотор-редуктора не всегда позволяет добиться желаемых результатов. Во всех применениях типоразмер мотор-редуктора должен быть рассчитан и оптимизирован в поисках минимальной стоимости оборудования и наименьшего энергопотребления, необходимого для надежной работы оборудования. Особенно тщательно подбирается привод в высокодинамичных установках. Это позволяет увеличить срок службы изделия на долгие годы.
На сегодняшний день доступно множество доступных расчетов, позволяющих сделать правильный подбор мотор-редуктора. У каждого производителя есть каталоги с подробными характеристиками, которые можно скачать бесплатно.
Также вы всегда можете обратится за технической консультацией в нашу компанию. Специалисты компании «У НАС ДЕШЕВЛЕ» будут рады подобрать редуктор или мотор-редуктор из наличия по оптимальным ценам.

Сегодня наша компания предлагает цилиндрические горизонтальные двухступенчатые редукторы следующих серий: