JGA20-180 موتور DC: تجزیه و تحلیل مشکلات و راه حل های بهینه سازی
در زمینه دستگاه های هوشمند، موتورهای DC کوچک، به عنوان اجزای اصلی قدرت، به طور مستقیم بر عملکرد کلی محصولات تاثیر می گذارند.یک سازنده دستگاه هوشمند موتور DC JGA20-180 با قطر 20 میلی متری را در محصول جدید خود استفاده کردبا این حال، در طول مرحله تست محصول،تیم تحقیق و توسعه با چندین مشکل مواجه شد که به طور قابل توجهی بر عملکرد محصول و تجربه کاربر تاثیر گذاشت..
I. پیشینه
تولید کننده در حال توسعه یک پرده برق هوشمند جدید بود و موتور JGA20-180 DC را برای تغذیه آن انتخاب کرد.انتظار می رفت که موتور از نظر کارایی سطح بالایی از عملکرد را ارائه دهدبا این حال، در طول مرحله آزمایش، کشف شد که موتور دارای برخی مشکلات عملیاتی است که می تواند بر رقابت پذیری بازار محصول تأثیر بگذارد.
II. توصیف مشکل
(1) مشکل سر و صدا
در طول کار، موتور سطح نسبتا بالایی از سر و صدا را تولید می کند، به ویژه هنگامی که در سرعت پایین حرکت می کند.این امر نه تنها بر تجربه کاربر تأثیر می گذارد بلکه همچنین می تواند باعث آلودگی سر و صدا در محیط های مسکونی شود..
(2) خروجی ناقل ناپایدار
تحت بار بالا، خروجی گشتاور موتور به طور قابل توجهی نوسان می کرد، که منجر به یک فرآیند باز و بسته شدن نامناسب برای پرده ها می شد.این عدم ثبات نه تنها بر کارایی دستگاه تأثیر می گذارد بلکه نگرانی هایی را در مورد مشکلات مکانیکی احتمالی بلند مدت ایجاد می کند.
(3) مشکل تبعید گرما
پس از کار طولانی مدت، دمای موتور افزایش یافت، که بر ثبات و طول عمر دستگاه تأثیر می گذارد.این مشکل به ویژه در هنگام استفاده با فرکانس بالا قابل توجه بود و می تواند منجر به گرم شدن بیش از حد و خاموش شدن خودکار دستگاه شود..
۳. تجزیه و تحلیل مشکلات
(1) مشکل سر و صدا
این سر و صدا عمدتاً ناشی از شبکۀ دنده های داخل موتور و لرزش های محفظه موتور است. در سرعت های پایین، فرکانس شبکۀ پایین تر بود.اما هر اتفاق شبكه دار مقدار قابل توجهی انرژی را آزاد می کند، که باعث ایجاد سر و صداهای قابل توجه تر می شود.
(2) خروجی ناقل ناپایدار
بی ثباتی در خروجی گشتاور احتمالاً به دلیل یک الگوریتم کنترل نادرست است که در هنگام تغییر بار باعث نوسانات قابل توجهی در جریان می شود و در نتیجه بر تحویل گشتاور تأثیر می گذارد.ممکن است نقص های طراحی در سیستم انتقال گیرنده موتور وجود داشته باشد که منجر به انتقال ناقل نامنظم شود..
(3) مشکل تبعید گرما
انتشار ضعیف گرما احتمالاً به دلیل طراحی خنک کننده ناکافی در موتور بود که مانع از انتشار موثر گرما می شد. در نتیجه،افزایش دمای داخلی موتور در طول کار طولانی مدت، که بر عملکرد و طول عمر آن تاثیر می گذارد.
IV. راه حل
(1) بهینه سازی سر و صدا
-
بهبود طراحی دنده: جایگزین شدن دنده های اسپور با دنده های مارپیچی با دقت بالا برای بهینه سازی زاویه شبکه دنده و کاهش سر و صدا در طول شبکه.
-
مواد عایق صوتی: مواد عایق صوتی اضافه شده، مانند پد های لاستیکی یا اسفنج های جذب صوتی، در داخل محفظه موتور برای جذب سر و صدای تولید شده در طول کار.
-
بهینه سازی نصب موتور: اطمینان حاصل شود که موتور در طول نصب به طور ایمن بسته شده است تا لرزش های خانه را کاهش دهد و در نتیجه سطوح کم سر و صدا را کاهش دهد.
(2) افزایش ثبات تورک
-
بهینه سازی الگوریتم کنترل: Implemented a closed-loop control algorithm to monitor the motor's current and torque output in real-time and automatically adjust operating parameters according to load changes to ensure stable torque delivery.
-
ماژول جبران تورک: یک ماژول تعویض گشتاور در سیستم کنترل موتور برای تعویض پویا برای خروجی گشتاور از طریق الگوریتم های نرم افزاری،کاهش نوسانات گشتاور در هنگام راه اندازی و خاموش کردن.
(3) بهینه سازی انتشار گرما
-
اضافه کردن سینک گرما: نصب بخاری های حرارتی بر روی محفظه موتور برای افزایش سطح برای تبعید گرما و بهبود بهره وری خنک کننده.
-
بهینه سازی ساختار داخلی: کانال های جریان هوا در داخل موتور برای اضافه کردن حفره های تهویه مجدد طراحی شده است، که باعث از بین رفتن گرمای موثر در طول کار می شود.
-
مواد رسانای حرارتی: سیلیکون رسانای حرارتی به اجزای کلیدی در داخل موتور برای انتقال سریع گرما به خانه اعمال شده است، عملکرد خنک کننده را افزایش می دهد.
V. نتایج اجرای
(1) کاهش سر و صدا
پس از بهینه سازی، نویز کار موتور از 45 دسیبل به 30 دسیبل کاهش یافته است، که به طور قابل توجهی تجربه کاربر را بهبود می بخشد و آلودگی صوتی را در محیط های مسکونی کاهش می دهد.
(2) افزایش ثبات تورک
ثبات خروجی گشتاور 30٪ بهبود یافت که منجر به یک فرآیند باز و بسته شدن صاف تر برای پرده ها و افزایش قابل توجهی در بهره وری عملیاتی دستگاه شد.ثبات بلند مدت موتور نیز افزایش یافته است.
۳) از بین رفتن بهتر گرما
دمای کار موتور 20٪ کاهش یافت، از بین بردن موارد گرم شدن بیش از حد و خاموش شدن خودکار، و به طور قابل توجهی توانایی عملکرد مداوم دستگاه را افزایش داد.
VI. نتیجه گیری
با پرداختن به مسائل مربوط به سر و صدا، ثبات گشتاور و از بین رفتن گرما در موتور JGA20-180 DC، تیم تحقیق و توسعه با موفقیت مشکلات عملی را در برنامه حل کرد،افزایش قابل توجهی از عملکرد و تجربه کاربر پرده های هوشمند الکتریکیاین پیشرفت ها نه تنها مشکلات فوری را حل کردند بلکه بینش های ارزشمندی را برای سناریوهای کاربردی مشابه فراهم کردند.انتظار می رود موتور JGA20-180 نقش مهمی در دستگاه های هوشمند داشته باشد.، به زندگی مردم راحت تر و نوآوری بیشتری می دهد.