JGB37-545B Silnik prądu stałego: identyfikacja problemów i rozwiązania

I. Temat

(1) Opis problemu

1. Problem hałasu: Podczas pracy silnik wytwarzał stosunkowo wysoki poziom hałasu, zwłaszcza pod dużym obciążeniem, co miało wpływ na środowisko pracy w warsztacie fabrycznym.
2. Zmiany momentu obrotowego: podczas uruchamiania i wyłączania silnika pojawił się niestabilny moment obrotowy, co spowodowało nierównomierne uruchamianie urządzeń i wpływało na wydajność produkcji oraz jakość produktu.
3. Słabe rozpraszanie ciepła: Po długotrwałej pracy silnik przegrzał się, co doprowadziło do pogorszenia wydajności, a nawet do wyłączeń w zakresie ochrony termicznej, co zakłóciło ciągłą pracę urządzenia.

II. Analiza problemów

1. Problem hałasu: hałas powstawał głównie z powodu zestawienia biegów wewnątrz silnika i wibracji obudowy silnika.
2. Zmiany momentu obrotowego: Niestabilny moment obrotowy prawdopodobnie spowodowany był niedokładnym algorytmem sterowania, powodującym znaczne wahania prądu podczas uruchamiania i wyłączania, co z kolei wpływało na moc obrotową.
3. Słabe rozpraszanie ciepła: konstrukcja rozpraszania ciepła silnika była niewystarczająca, a ciepło wytwarzane podczas długotrwałej pracy nie mogło być szybko rozproszone, co prowadziło do wzrostu temperatury.

III. Rozwiązania

(1) Optymalizacja hałasu

1. Poprawa konstrukcji sprzętu: Wymiana biegów z napędem na biegów spiralnych o wysokiej precyzji w celu optymalizacji kąta sieciowania biegów i zmniejszenia hałasu podczas sieciowania.
2. Dodanie materiałów izolacyjnych: Włączyć materiały izolacyjne, takie jak gumowe podkładki lub gąbki absorbujące dźwięk, do obudowy silnika w celu absorpcji hałasu powstałego podczas pracy.
3. Optymalizacja instalacji silnika: Upewnij się, że silnik jest mocno przymocowany podczas montażu w celu zmniejszenia wibracji obudowy, a tym samym niższego poziomu hałasu.

(2) Zwiększenie stabilności momentu obrotowego

1. Optymalizacja algorytmów sterowania: Implement closed-loop control algorithms 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 output.
2. Dodanie modułu kompensacji momentu obrotowego: Zintegrowanie modułu kompensacji momentu obrotowego z systemem sterowania silnikiem w celu dynamicznej kompensacji momentu obrotowego poprzez algorytmy oprogramowania,zmniejszenie wahań momentu obrotowego podczas uruchamiania i wyłączania.

(3) Optymalizacja rozpraszania ciepła

1. Dodaj zlewki ciepła: Zainstalować na obudowie silnika chłodniki cieplne w celu zwiększenia powierzchni rozpraszania ciepła i poprawy wydajności chłodzenia.
2. Optymalizacja struktury wewnętrznej: Przeprojektowanie kanałów przepływu powietrza wewnątrz silnika w celu dodania otworów wentylacyjnych, zapewniających skuteczne rozpraszanie ciepła podczas pracy.
3. Wykorzystanie materiałów przewodzących ciepło: zastosowanie cieplno przewodzącego silikonu do kluczowych elementów wewnątrz silnika w celu szybkiego przenoszenia ciepła do obudowy, co jeszcze bardziej zwiększa wydajność chłodzenia.

IV. Wyniki realizacji

1. Zmniejszenie hałasu: hałas w pracy został zmniejszony z 45 do 35 decybeli, co znacząco poprawiło warunki pracy w warsztacie.
2. Stabilność momentu obrotowego: Stabilność momentu obrotowego wzrosła o 30%, co skutkuje płynniejszą obsługą urządzeń i lepszą jakością produktu.
3. Poprawa rozpraszania ciepła: Temperatura pracy silnika zmniejszyła się o 20%, eliminując wyłączenia zabezpieczające termicznie i znacząco zwiększając zdolność ciągłej pracy urządzenia.

V. Wniosek