Silnik DC JGB37-3530A: Analiza problemów i rozwiązania optymalizacyjne
W dziedzinie inteligentnych urządzeń, wydajne i niezawodne silniki są kluczem do osiągnięcia inteligentnej funkcjonalności. Niedawno firma specjalizująca się w rozwoju inteligentnych urządzeń zintegrowała silnik DC JGB37-3530A o średnicy 37 mm ze swoim nowym inteligentnym wózkiem inwalidzkim, znacząco poprawiając wydajność produktu i wrażenia użytkownika. Jednak podczas początkowej fazy testów zespół badawczo-rozwojowy napotkał kilka problemów, które znacząco wpłynęły na wydajność produktu i wrażenia użytkownika. Po dogłębnej analizie i optymalizacji problemy te zostały skutecznie rozwiązane.
I. Tło
Firma zajmuje się opracowywaniem inteligentnych wózków inwalidzkich, aby sprostać zapotrzebowaniu rynku na wydajne, wygodne i ciche urządzenia. Podczas początkowej fazy testowania produktu zespół badawczo-rozwojowy stwierdził, że tradycyjne silniki generują znaczny hałas podczas pracy i wykazują niestabilny moment obrotowy przy dużym obciążeniu, co wpływa na ogólną wydajność urządzenia i wrażenia użytkownika. Aby rozwiązać te problemy, zespół badawczo-rozwojowy rozpoczął poszukiwania wysokowydajnego miniaturowego silnika i ostatecznie wybrał silnik DC JGB37-3530A.
II. Opis problemu
(1) Problem z hałasem
Podczas pracy silnik generował stosunkowo wysoki poziom hałasu, szczególnie podczas pracy z niską prędkością. To nie tylko wpływało na wrażenia użytkownika, ale także mogło powodować zanieczyszczenie hałasem w środowiskach mieszkalnych.
(2) Niestabilny moment obrotowy
Przy dużym obciążeniu moment obrotowy silnika znacznie się wahał, co skutkowało nierównomiernym procesem jazdy wózka inwalidzkiego. To nie tylko wpływało na wydajność operacyjną urządzenia, ale także budziło obawy dotyczące potencjalnych długoterminowych problemów mechanicznych.
(3) Problem z odprowadzaniem ciepła
Po dłuższej pracy temperatura silnika wzrastała, wpływając na stabilność i żywotność urządzenia. Problem ten był szczególnie zauważalny podczas częstego użytkowania i mógł prowadzić do przegrzania i automatycznego wyłączenia urządzenia.
III. Analiza problemu
(1) Problem z hałasem
Hałas pochodził głównie z zazębiania się kół zębatych wewnątrz silnika i wibracji obudowy silnika. Przy niskich prędkościach częstotliwość zazębiania była niższa, ale każde zazębienie uwalniało znaczną ilość energii, co skutkowało bardziej zauważalnym hałasem.
(2) Niestabilny moment obrotowy
Niestabilność momentu obrotowego była prawdopodobnie spowodowana niedokładnym algorytmem sterowania, który powodował znaczne wahania prądu przy zmianie obciążenia, wpływając w ten sposób na dostarczanie momentu obrotowego. Dodatkowo, mogły występować wady konstrukcyjne w systemie przekładni zębatej silnika, które prowadziły do nierównomiernego przenoszenia momentu obrotowego.
(3) Problem z odprowadzaniem ciepła
Słabe odprowadzanie ciepła było prawdopodobnie spowodowane niewystarczającą konstrukcją chłodzenia w silniku, co uniemożliwiało skuteczne odprowadzanie ciepła. W rezultacie temperatura wewnętrzna silnika wzrastała podczas długotrwałej pracy, wpływając na jego wydajność i żywotność.
IV. Rozwiązania
(1) Optymalizacja hałasu
-
Ulepszenie konstrukcji przekładni: Zastąpiono koła zębate czołowe precyzyjnymi kołami zębatymi śrubowymi, aby zoptymalizować kąt zazębienia i zmniejszyć hałas podczas zazębiania.
-
Materiały dźwiękochłonne: Dodano materiały dźwiękochłonne, takie jak gumowe podkładki lub gąbki pochłaniające dźwięk, wewnątrz obudowy silnika, aby pochłaniać hałas generowany podczas pracy.
-
Optymalizacja instalacji silnika: Zapewniono, że silnik był mocno przymocowany podczas instalacji, aby zmniejszyć wibracje obudowy, a w konsekwencji obniżyć poziom hałasu.
(2) Zwiększenie stabilności momentu obrotowego
-
Optymalizacja algorytmu sterowania: Zaimplementowano algorytm sterowania w pętli zamkniętej, aby monitorować prąd silnika i moment obrotowy w czasie rzeczywistym i automatycznie dostosowywać parametry pracy w zależności od zmian obciążenia, aby zapewnić stabilne dostarczanie momentu obrotowego.
-
Moduł kompensacji momentu obrotowego: Zintegrowano moduł kompensacji momentu obrotowego z systemem sterowania silnikiem, aby dynamicznie kompensować moment obrotowy za pomocą algorytmów programowych, zmniejszając wahania momentu obrotowego podczas uruchamiania i zatrzymywania.
(3) Optymalizacja odprowadzania ciepła
-
Dodanie radiatora: Zainstalowano radiatory na obudowie silnika, aby zwiększyć powierzchnię odprowadzania ciepła i poprawić wydajność chłodzenia.
-
Optymalizacja struktury wewnętrznej: Zmodyfikowano kanały przepływu powietrza wewnątrz silnika, aby dodać otwory wentylacyjne, zapewniając skuteczne odprowadzanie ciepła podczas pracy.
-
Materiały przewodzące ciepło: Zastosowano silikon przewodzący ciepło do kluczowych komponentów wewnątrz silnika, aby szybko przenieść ciepło do obudowy, dodatkowo zwiększając wydajność chłodzenia.
V. Wyniki wdrożenia
(1) Redukcja hałasu
Po optymalizacji hałas pracy silnika został zredukowany z 60 decybeli do 50 decybeli, co znacznie poprawiło wrażenia użytkownika i zmniejszyło zanieczyszczenie hałasem w środowiskach mieszkalnych.
(2) Zwiększona stabilność momentu obrotowego
Stabilność momentu obrotowego została poprawiona o 30%, co skutkowało płynniejszym procesem jazdy wózka inwalidzkiego i zauważalnym wzrostem wydajności operacyjnej urządzenia. Zwiększono również długoterminową stabilność silnika.
(3) Poprawione odprowadzanie ciepła
Temperatura pracy silnika została obniżona o 20%, eliminując przypadki przegrzania i automatycznego wyłączania oraz znacząco zwiększając zdolność ciągłej pracy urządzenia.
VI. Wnioski
Rozwiązując problemy z hałasem, stabilnością momentu obrotowego i odprowadzaniem ciepła silnika DC JGB37-3530A, zespół badawczo-rozwojowy z powodzeniem rozwiązał problemy praktyczne napotkane w aplikacji, znacząco poprawiając wydajność i wrażenia użytkownika inteligentnego wózka inwalidzkiego. Te ulepszenia nie tylko rozwiązały natychmiastowe problemy, ale także dostarczyły cennych informacji dla podobnych scenariuszy zastosowań. Patrząc w przyszłość, dzięki ciągłemu postępowi technologicznemu, silnik JGB37-3530A ma odgrywać znaczącą rolę w większej liczbie inteligentnych urządzeń, przynosząc większą wygodę i innowacje w życiu ludzi.