Малые редукторные двигатели постоянного тока обычно относятся к редукторным двигателям мощностью менее 100 Вт (Вт) и постоянное напряжение 3В-48В. Малый редукторный двигатель постоянного тока широко используется в системах трансмиссии, требующих точный контроль и высокая эффективность из-за его небольших размеров и высокого крутящего момента.
SGMADA — ведущий производитель малых редукторов постоянного тока в Китае. В этой статье будет подробно проанализирован принцип работы малых редукторов постоянного тока SGMADA и предоставлено подробное руководство по выбору, чтобы помочь нашим клиентам сделать лучший выбор в области трансмиссии.
1.Baisc знание малого мотор-редуктора постоянного тока
1.1 Что такое малый редукторный двигатель постоянного тока
Малый редукторный двигатель постоянного тока представляет собой механическое устройство, которое сочетает в себе двигатель постоянного тока и а коробка передачЭтот двигатель регулирует выходную скорость и крутящий момент на конце двигателя посредством замедления зубчатой передачи, тем самым удовлетворяя требованиям к мощности малых размеров, высокому крутящему моменту и низкой скорости, необходимым в области микротрансмиссии.
1.2 Компоненты редукторного двигателя постоянного тока
Редукторный двигатель постоянного тока состоит из двух основных частей – двигатель постоянного тока и Коробка передач.
- Двигатель постоянного тока (источник питания)):Двигатель постоянного тока генерирует магнитное поле посредством электрического тока, заставляя ротор вращаться, тем самым преобразуя электрическую энергию в механическую.
- Коробка передач (структура коробки передач):Редуктор снижает скорость вращения двигателя за счет внутренней зубчатой передачи и обеспечивает более высокий крутящий момент.

2. Принцип работы малого редукторного двигателя постоянного тока
2.1 Принцип работы двигателя постоянного тока
Двигатель постоянного тока — это электродвигатель, преобразующий постоянный ток электрическая энергия в механическая энергия. Он приводит ротор во вращение и создает механическое движение посредством действия тока в магнитном поле.
I. Создание магнитного поля
При подключении постоянного тока ток протекает через щетки и коллектор в катушку якоря, создавая электромагнитное поле.
II. Электромагнитная сила
Согласно электромагнитным принципам, проводник с током в магнитном поле испытывает силу. Постоянное магнитное поле статора взаимодействует с электромагнитным полем якоря, создавая крутящий момент.
III. Текущая коммутация
При вращении ротора коммутатор изменяет точку контакта со щетками, изменяя направление тока в катушке якоря. Это выравнивает ток с магнитным полем статора, гарантируя, что ротор продолжит вращение.
IV. Непрерывное вращение
Поскольку коммутатор непрерывно изменяет направление тока в катушке якоря, электромагнитная сила всегда продолжает двигать ротор в одном направлении. Пока есть источник постоянного тока, ротор будет продолжать вращаться, преобразуя постоянный ток в выходную механическую энергию.
2.2 Принцип работы коробки передач
Коробка передач представляет собой механическую конструкцию, разработанную на основе принцип зубчатой передачи. Его основная функция — снижение скорости входного конца двигателя и увеличение выходного крутящего момента.
Почему мы выбираем коробки передач?
Функция коробки передач | Описание |
---|---|
1. Уменьшите скорость и увеличьте крутящий момент. | Снижает скорость двигателя, увеличивая крутящий момент |
2. Соответствие нагрузки | Оптимизирует производительность двигателя, адаптируя ее к высоким нагрузкам. |
3. Увеличьте пусковой крутящий момент | Увеличивает пусковой крутящий момент для преодоления больших нагрузок с места. |
4. Направление движения | Изменяет направление движения выходного вала в соответствии с требованиями конструкции. |
5. Сокращение расходов | Использует меньшие по размеру и экономичные двигатели для достижения желаемой производительности, снижая стоимость системы. |
Типы зубчатых передач в коробке передач
Редукторы передают мощность посредством зацепления шестерен. Зубчатые передачи можно разделить на различные типы в зависимости от формы и способа зацепления шестерен.
Цилиндрический зубчатый привод
Прямозубая передача — это самая базовая структура зубчатой передачи. Поскольку оси двух шестерен в системе прямозубой передачи параллельны, и эта параллельная конфигурация может обеспечить эффективную и стабильную передачу мощности, она называется параллельной передачей вала.
Преимущества | Недостатки |
---|---|
Простой дизайн | Низкая эффективность |
Бюджетный | Шумный на высоких скоростях |
Легко обслуживать | Быстро изнашивается, срок службы короче |
Высокая надежность | Не подходит для применения в условиях высоких или ударных нагрузок. |
Планетарный привод
Планетарная передача представляет собой высокоэффективную зубчатую конструкцию. Она состоит из солнечной шестерни, нескольких планетарных шестерен, водила планетарной передачи и внутреннего зубчатого венца, в котором планетарные шестерни вращаются вокруг солнечной шестерни и входят в зацепление с внутренним зубчатым венцом.
Преимущества | Недостатки |
---|---|
Высокая эффективность | Высокая себестоимость продукции |
Высокая плотность крутящего момента | Трудно ремонтировать и менять |
Низкий уровень шума | Сложная конструкция |
Высокая точность | Фиксированный выход вала – центральный выход вала |
Червячный привод
Червячный привод состоит из спирального червяка и зацепляющегося червячного колеса. Он может достигать высокого передаточного отношения и функции самоблокировки и подходит для применений, где необходимо предотвратить обратное движение.
Преимущества | Недостатки |
---|---|
Высокое передаточное отношение | Низкая эффективность |
Самоблокирующийся | Высокие затраты на обработку червяка |
Низкий уровень шума | Легко носить |
Выходной вал 90° | Низкая точность |
3.Как выбрать небольшой редукторный двигатель постоянного тока
Выбор правильного редукторного двигателя имеет решающее значение для обеспечения эффективный, стабильный, и надежная работа системы трансмиссии. Таким образом, выбор мотор-редуктора является ключевым фактором для инженеров при проектировании таких систем. SGMADA поделится ключевыми моментами выбора небольшого мотор-редуктора с помощью подробных объяснений параметров.
3.1 Выберите правильную рабочую точку двигателя
Мотор рабочая точка является первым важным параметром, который следует учитывать при выборе двигателя. Рабочая точка двигателя означает выходной крутящий момент и скорость который выдает двигатель при нормальной работе в этой системе.

Как видно из графика, скорость двигателя уменьшается по мере увеличения крутящего момента, но зависимость между ними не линейная.
При выборе двигателя sgmada предоставит кривую нагрузки двигателя, чтобы помочь клиентам выбрать подходящую рабочую точку двигателя.

Если двигатель не работает в пределах диапазона кривой, это означает, что двигатель перегруженный, что может вызвать некоторые неблагоприятные последствия.
Эффект | Причина | Последствие |
---|---|---|
Перегрев | Нагрузка или скорость превышают проектные пределы | Повреждение или отказ двигателя |
Падение эффективности | Работа в неоптимальных точках | Потеря энергии, повышенная потребность в охлаждении |
Механический износ | Подшипники и шестерни под чрезмерной нагрузкой | Сокращение срока службы, увеличение затрат на техническое обслуживание |
Вибрация и шум | Работа в нестабильном диапазоне | Снижение качества работы, потенциальные повреждения конструкции |
Частые триггеры защиты | Частое срабатывание устройств защиты от перегрузки | Увеличение времени простоя, снижение эффективности производства |
3.2 Выберите правильный тип двигателя
В зависимости от потребностей микроредукторный двигатель может быть скомбинирован с различными типами двигателей. Ниже приведены несколько наиболее часто используемых типов двигателей.
Тип двигателя | Функции | Типичные применения | Цена |
---|---|---|---|
Двигатель постоянного тока | Простая структура, Кисть | роботы, бытовая техника | Низкий |
Двигатель BLDC | Высокая эффективность, длительный срок службы | Электромобили, дроны, точные приборы | Высокий |
Шаговый двигатель | Точное управление положением, быстрая реакция, подходит для управления с разомкнутым контуром | 3D-принтеры, станки с ЧПУ, подвесы для камер | Середина |
Двигатель переменного тока | Прочная конструкция, простота обслуживания | Мелкая бытовая техника, оргтехника | Низкий |
3.3 Выберите правильный тип коробки передач
При выборе коробки передач необходимо выбрать соответствующую внутреннюю структуру зубчатых передач в соответствии с характеристиками зубчатой передачи.
Тип коробки передач | Функции | Типичные применения | Диапазон цен |
---|---|---|---|
Прямозубая зубчатая передача | Простая конструкция, низкая стоимость | тихоходная техника, робот | Низкий |
Планетарный редуктор | Компактная конструкция, высокая плотность крутящего момента, | Робототехника, аэрокосмическая промышленность, точные приборы | Высокий |
Червячный редуктор | Высокие передаточные числа, самоблокировка, выходной вал 90° | Умный дом, промышленность | Середина |
3.4 Выберите правильный тип материала шестерни
Материал шестерни напрямую влияет на грузоподъемность и уровень шума редуктора. В зависимости от различных материалов зубчатых передач и технологии обработки мы разделяем материалы зубчатых передач на следующие категории.
Материал шестерни | Функции | Критерии отбора |
---|---|---|
Резка стальных шестерен | Высокая прочность, долговечность, износостойкость | Высокая нагрузка, высокая точность применения |
Шестерни порошковой металлургии | Хорошая износостойкость, сложные формы, экономичность | Приложения со средней нагрузкой и чувствительными к затратам |
Пластиковые шестерни | Легкий, недорогой, бесшумный | Низкая нагрузка, снижение шума, коррозионная стойкость |
3.5 Выберите выходной вал
Выходной вал двигателя является одним из основных компонентов двигателя. Его основная функция — передавать механическую энергию, вырабатываемую двигателем, обеспечивая вращательную кинетическую энергию. Выходной вал должен выдерживать радиальные и осевые нагрузки, обеспечивая стабильную работу двигателя и механической системы. Кроме того, выходной вал используется для соединения и закрепления шестерен, муфт и других компонентов трансмиссии посредством подшипниковой опоры.
На основе функции и формы SGMADA может обрабатывать следующие типы выходных валов. Мы также принимаем индивидуальные заказы и можем оценить ваши чертежи, чтобы определить, можем ли мы изготовить специальные выходные валы.
Тип выходного вала | Функции | Критерии отбора |
---|---|---|
Круглый вал | Гладкий | Гибкие соединения, обычно используемые с зажимами, муфтами или муфтами. |
Вал со шпонкой | Шпоночный паз для предотвращения скольжения | Надежная передача крутящего момента для шестерен, шкивов и муфт |
Шлицевой вал | Множественные продольные канавки | Приложения с высоким крутящим моментом |
Резьбовой вал | Гибкие соединения | приложения, требующие предотвращения вращения |
D-образный вал | Частично плоская поверхность для предотвращения скольжения | Малые двигатели, игрушечные двигатели, приложения, требующие предотвращения вращения |
Двойной D-образный вал | Две плоские поверхности, образующие двойную букву D | Более высокое сопротивление крутящему моменту |
3.6 Выберите подходящие аксессуары для вашего применения
SGMADA может предоставить следующие принадлежности для редукторных двигателей в зависимости от потребностей заказчика. Мы предлагаем широкий ассортимент высококачественных принадлежностей для обеспечения оптимальной производительности и надежности для ваших конкретных применений.
Тип аксессуара | Функция | Сценарии применения |
---|---|---|
Кодировщик | Обеспечивает обратную связь по положению и скорости | Робототехника, средства автоматизации |
Тормоз | Останавливает или удерживает положение двигателя | Лифты, краны |
Муфта | Соединяет вал двигателя и вал нагрузки, передает крутящий момент | Различные диаметры валов и требования к выравниванию |
Датчик | Контролирует условия работы двигателя | Мониторинг в реальном времени и защита двигателя |
Радиатор | Помогает рассеивать тепло, предотвращает перегрев двигателя | Мощные двигатели, длительная эксплуатация |
Кабели и разъемы | Подключает двигатель к контроллерам и источнику питания | Обеспечивает надежные и безопасные электрические соединения |
4.Маленький Выбор редукторного двигателя постоянного тока: критические параметры
При выборе редукторного двигателя постоянного тока инженеры должны учитывать несколько ключевых электрических параметров. Эти параметры не только оптимизируют производительность двигателя в системе, но и обеспечивают его надежность. SGMADA необходимо понимать эти ключевые параметры, чтобы предоставить вам наилучшие решения по выбору и проектированию двигателя.
4.1 Размер – Измерение
1. Соответствие размера двигателя
• Важность: Габаритные размеры двигателя должны соответствовать установочному пространству оборудования, включая длину, ширину и высоту.
• Объяснение: Правильный выбор размера гарантирует, что двигатель можно будет легко установить в оборудовании или системе, не мешая нормальной работе других компонентов.
2. Совместимость монтажных отверстий
• Важность: Положение и размер монтажных отверстий должны соответствовать точкам крепления на оборудовании.
• Объяснение: Если положение или размер монтажных отверстий не совпадают, двигатель может быть закреплен ненадежно, что может привести к нестабильности и поставить под угрозу устойчивость и безопасность системы.
3. Положение и соединение выходного вала
• Важность: Выходной вал двигателя имеет решающее значение для соединения двигателя с другими частями системы.
• Объяснение: Положение выходного вала должно надежно совпадать с нагрузкой или ведомыми компонентами для обеспечения эффективной передачи мощности. Тип вала (например, круглый, шпоночный, шлицевой и т. д.) также определяет выбор муфт или других методов соединения.
4. Вес двигателя
• Важность: Вес двигателя является важным фактором, особенно в мобильных приложениях или системах, где снижение общего веса имеет решающее значение.
• Объяснение: Более тяжелые двигатели могут увеличить структурную нагрузку, что может повлиять на производительность и эффективность оборудования. Легкая конструкция особенно важна в этих случаях для оптимизации общей производительности системы.
4.2 Напряжение двигателя
• Определение напряжения: Напряжение двигателя — это номинальное напряжение, при котором двигатель рассчитан на работу, выраженное в вольтах (В).
Выбор подходящего напряжения двигателя имеет решающее значение для обеспечения эффективной и безопасной работы двигателя. Подходящее напряжение влияет не только на пусковые и рабочие характеристики двигателя, но и на его эффективность, энергопотребление и срок службы.
Диапазон напряжения | Источник питания | Области применения |
---|---|---|
3 В – 6 В постоянного тока | Батарейки (например, AA, AAA) | Портативные электронные устройства, игрушки на батарейках |
12 В – 24 В постоянного тока | Литиевые аккумуляторные батареи,Батареи | Роботы, бытовая техника, автомобильная электроника |
48 В постоянного тока | Литиевые аккумуляторные батареи | Электровелосипеды, электросамокаты, электроинструменты |
230 В переменного тока | Бытовые розетки, промышленные блоки питания | Бытовая техника, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха |
4.3 Ток двигателя
• Текущее определение: Ток двигателя — это величина электрического тока, протекающего через обмотки двигателя, измеряемая в амперах (А).
Выбор подходящего тока двигателя имеет решающее значение для эффективной и безопасной работы двигателя. Правильный ток влияет не только на условия запуска и работы, но и на крутящий момент двигателя, потребление энергии и управление температурой.
Текущий | Определение |
---|---|
Пусковой ток | Высокий ток при запуске двигателя, влияющий на пусковой крутящий момент и время. |
Номинальный ток | Стандартный рабочий ток при номинальной нагрузке, обеспечивающий оптимальную производительность. |
Ток срыва | Максимальный ток при заблокированном роторе двигателя, предотвращающий повреждение двигателя. |
Потери двигателя | Потери энергии, вызванные током, включая потери в меди и железе. |
Управление температурным режимом | Управление теплом, выделяемым во время работы, для предотвращения перегрева двигателя. |
4.4 Мощность двигателя
• Определение мощности: Мощность двигателя — это общая электрическая мощность, потребляемая двигателем, измеряемая в ваттах (Вт).
Выбор подходящей мощности двигателя имеет решающее значение для эффективной и безопасной работы двигателя. Мощность двигателя включает входную мощность (P_{in}), выходную мощность (P_{out}) и мощность потерь (P_{loss}), которые представляют собой общую поставляемую энергию, полезную выходную механическую энергию и энергию, потерянную в виде тепла и других неэффективностей, соответственно.
Тип мощности | Символ | Определение |
---|---|---|
Входная мощность | ( Приколоть} ) | Общая электрическая энергия, потребляемая двигателем от источника питания. |
Выходная мощность | ( П_{аут} ) | Эффективная мощность, преобразуемая двигателем в механическую энергию и передаваемая нагрузке. |
Потеря мощности | ( P_{потеря} ) | Энергия, теряемая в двигателе из-за сопротивления, трения, тепла и других факторов. |
4.5 Обороты двигателя
• Определение оборотов в минуту: Обороты двигателя (обороты в минуту) означают количество полных оборотов ротора двигателя за одну минуту. Это критический параметр, который определяет скорость выходного вала двигателя.
Благодаря использованию системы передач, редукторные двигатели обеспечивают низкие обороты с высоким крутящим моментом на выходе. SGMADA может настраивать диапазон оборотов на основе различных передаточных чисел для удовлетворения конкретных требований применения. Это гарантирует, что двигатель обеспечивает оптимальные обороты и производительность для системы, предотвращая перегрев и механические отказы из-за неподходящих скоростей.
Тип оборотов в минуту | Определение |
---|---|
Скорость холостого хода | Максимальная скорость, с которой двигатель работает без нагрузки, представляющая собой верхний предел скоростных возможностей двигателя. |
Номинальные обороты | Скорость, с которой двигатель работает в условиях нормальной нагрузки, обеспечивая оптимальную производительность. |
Обороты двигателя при срыве | Скорость, при которой ротор двигателя перестает вращаться из-за чрезмерной нагрузки или сопротивления, что указывает на максимальный крутящий момент. |
4.6 Крутящий момент двигателя
• Определение крутящего момента: Крутящий момент двигателя — это вращательная сила, создаваемая валом двигателя, обычно измеряемая в ньютон-метрах (Нм) или фунт-футах (фунт-фут).
Крутящий момент двигателя включает в себя момент остановки, номинальный крутящий момент и пиковый крутящий момент. Правильный выбор крутящего момента влияет на эффективность двигателя, долговечность и общую производительность.
Тип крутящего момента | Символ | Определение |
---|---|---|
Крутящий момент при остановке двигателя | ( \tau_{stall} ) | Максимальный крутящий момент, который может создать двигатель, когда ротор заблокирован и не вращается. |
Номинальный крутящий момент | ( \tau_{rated} ) | Постоянный крутящий момент, который двигатель может выдавать без перегрева в нормальных условиях. |
Пиковый крутящий момент | ( \tau_{пик} ) | Максимальный крутящий момент, который двигатель может развивать в течение коротких промежутков времени, не вызывая повреждений. |
4.7 Срок службы двигателя
Срок службы редукторного двигателя определяется как сроком службы редуктора, так и самого двигателя. Согласно «принципу бочки», общий срок службы редукторного двигателя ограничен самым коротким сроком службы его компонента. Другими словами, если какая-либо часть редуктора или двигателя выйдет из строя, весь редукторный двигатель перестанет функционировать.
• Срок службы двигателя: Срок службы двигателя — это общее время, в течение которого двигатель может нормально работать в определенных рабочих условиях.
Фактор | Описание |
---|---|
Структура дизайна | Щеточный или бесщеточный, конструкция рассеивания тепла |
Операционная среда | Температура, влажность, пыль и едкие газы. |
Качество материала | Подшипник, Катушка, Магнит |
Условия эксплуатации | Состояние нагрузки, рабочее состояние, скорость |
• Срок службы коробки передач: Срок службы коробки передач — это общее время, в течение которого она может нормально работать, передавая крутящий момент и скорость, измеряемое в часах (ч).
Фактор | Описание |
---|---|
Механическая нагрузка | Высокие нагрузки или ударные нагрузки ускоряют износ шестерен. |
Смазка | Смазка снижает износ и выделение тепла. |
Материал шестерни | порошковая металлургия, резка стали и конструкционные пластики. |
Условия окружающей среды | Пыль, влажность и едкие газы |
4.8 Материал шестерни
При выборе редукторного двигателя выбор материала шестерни является решающим фактором, поскольку он напрямую влияет на производительность, долговечность и срок службы редуктора.
Материал | Преимущества | Недостатки |
---|---|---|
Стальные шестерни | 1. Высокая точность 2. Высокая прочность | 1. Тяжелый 2. Высокая стоимость |
Порошковые шестерни | 1. Низкая стоимость 2. Возможность создания сложных форм | 1. Меньшая прочность 2. Плохая износостойкость |
Пластиковые шестерни | 1. Легкий 2. Низкий уровень шума | 1. Меньшая прочность 2. Чувствителен к теплу, может деформироваться при высоких температурах. |
4.9 Аксессуары для двигателя
Аксессуары для двигателя могут быть выбраны для достижения различных функций, что имеет решающее значение при выборе двигателя. Аксессуары, такие как энкодеры, тормоза и радиаторы, не только отвечают определенным требованиям управления, но и повышают эффективность двигателя.
Аксессуар | Функция |
---|---|
Кодировщик | Обеспечивает точную обратную связь по положению и скорости для точного управления и автоматизации. |
Контроллер | Регулирует скорость, крутящий момент и направление двигателя, обеспечивая оптимальную работу. |
Тормоз | Позволяет быстро замедлить или остановить двигатель, обеспечивая безопасность, особенно в аварийных ситуациях. |
Вентилятор | Способствует охлаждению, снижает температуру двигателя, предотвращает перегрев и продлевает срок службы двигателя. |
5. Заключение
5.1 Будущие тенденции развития малогабаритных мотор-редукторов постоянного тока
Рынок мотор-редукторов имеет многообещающие перспективы в глобальном масштабе, поскольку спрос на мотор-редукторы постоянно растет из-за быстрого прогресса в промышленной автоматизации, интеллектуальном производстве и электрической робототехнике. В будущем технологические достижения значительно повысят эффективность мотор-редукторов, уменьшат их размер и снизят стоимость. Кроме того, интеграция интеллектуальных технологий управления сделает мотор-редукторы более точными и адаптивными, подходящими для различных сложных приложений.
5.2 Связаться с SGMADA
В SGMADA мы осознаем важную роль, которую редукторные двигатели играют в таких отраслях, как промышленная автоматизация, робототехника и автомобилестроение. Наш опыт в проектировании и выборе редукторных двигателей гарантирует, что мы предоставляем решения, соответствующие конкретным требованиям к крутящему моменту, скорости и мощности. Используя наши глубокие знания и обширный опыт, мы помогаем нашим клиентам оптимизировать производительность и надежность их систем. В SGMADA мы стремимся поставлять высококачественные редукторные двигатели, которые повышают эффективность и срок службы приложений наших клиентов.