JGA20-180 DC Motor: Phân tích vấn đề và giải pháp tối ưu hóa
Trong lĩnh vực các thiết bị thông minh, động cơ DC nhỏ, là thành phần năng lượng chính, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất tổng thể của các sản phẩm.một nhà sản xuất thiết bị thông minh đã áp dụng động cơ DC JGA20-180 đường kính 20mm trong sản phẩm mới của mìnhTuy nhiên, trong giai đoạn thử nghiệm sản phẩm,Nhóm nghiên cứu và phát triển gặp một số vấn đề ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất sản phẩm và trải nghiệm người dùng.
I. Lịch sử
Nhà sản xuất đang phát triển một rèm điện thông minh mới và chọn động cơ JGA20-180 DC để cung cấp năng lượng cho nó.Mong đợi là động cơ sẽ cung cấp một mức độ hiệu suất cao về hiệu quảTuy nhiên, trong giai đoạn thử nghiệm, người ta phát hiện ra rằng động cơ có một số vấn đề hoạt động có thể ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh trên thị trường của sản phẩm.
II. Mô tả vấn đề
(1) Vấn đề tiếng ồn
Trong quá trình hoạt động, động cơ tạo ra mức tiếng ồn tương đối cao, đặc biệt là khi chạy ở tốc độ thấp.Điều này không chỉ ảnh hưởng đến trải nghiệm của người dùng mà còn có khả năng gây ô nhiễm tiếng ồn trong môi trường dân cư.
(2) Khả năng quay không ổn định
Dưới tải trọng cao, mô-men xoắn của động cơ dao động đáng kể, dẫn đến quá trình mở và đóng rèm không đồng đều.Sự bất ổn này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của thiết bị mà còn làm dấy lên mối quan ngại về các vấn đề cơ học lâu dài.
(3) Vấn đề phân tán nhiệt
Sau khi hoạt động lâu dài, nhiệt độ của động cơ tăng lên, ảnh hưởng đến sự ổn định và tuổi thọ của thiết bị.Vấn đề này đặc biệt đáng chú ý trong khi sử dụng tần số cao và có thể dẫn đến quá nóng và tắt tự động của thiết bị.
III. Phân tích vấn đề
(1) Vấn đề tiếng ồn
Tiếng ồn chủ yếu xuất phát từ việc trượt bánh răng bên trong động cơ và rung động của lồng động cơ.nhưng mỗi sự kiện lưới đã phát hành một lượng đáng kể năng lượng, dẫn đến tiếng ồn đáng chú ý hơn.
(2) Khả năng quay không ổn định
Sự bất ổn trong công suất mô-men xoắn có thể là do một thuật toán điều khiển không chính xác gây ra biến động dòng điện đáng kể khi tải thay đổi, do đó ảnh hưởng đến việc cung cấp mô-men xoắn.có thể có lỗi thiết kế trong hệ thống truyền động cơ của động cơ dẫn đến chuyển mô-men xoắn không đồng đều.
(3) Vấn đề phân tán nhiệt
Sự phân tán nhiệt kém có lẽ là do thiết kế làm mát không đầy đủ trong động cơ, ngăn chặn nhiệt được phân tán hiệu quả.nhiệt độ bên trong của động cơ tăng trong quá trình hoạt động kéo dài, ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ.
IV. Giải pháp
(1) Tối ưu hóa tiếng ồn
-
Cải thiện thiết kế thiết bị: Thay thế bánh răng đinh bằng bánh răng xoắn ốc chính xác cao để tối ưu hóa góc lưới bánh răng và giảm tiếng ồn trong quá trình lưới.
-
Vật liệu cách âm: Thêm vật liệu cách âm, chẳng hạn như miếng cao su hoặc bọt biển hấp thụ âm thanh, bên trong lồng động cơ để hấp thụ tiếng ồn phát sinh trong quá trình vận hành.
-
Tối ưu hóa cài đặt động cơ: Đảm bảo rằng động cơ được gắn chặt trong quá trình lắp đặt để giảm rung động của vỏ và, do đó, giảm mức tiếng ồn.
(2) Tăng độ ổn định mô-men xoắn
-
Tối ưu hóa thuật toán điều khiển: 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.
-
Mô-đun bù đắp mô-men xoắn: Tích hợp một mô-đun bù đắp mô-men xoắn vào hệ thống điều khiển động cơ để bù đắp động lực cho đầu ra mô-men xoắn thông qua các thuật toán phần mềm,giảm biến động mô-men xoắn trong quá trình khởi động và tắt.
(3) Tối ưu hóa phân tán nhiệt
-
Thêm bể tản nhiệt: Lắp đặt thùng tản nhiệt trên lắp ráp động cơ để tăng diện tích bề mặt để phân tán nhiệt và cải thiện hiệu quả làm mát.
-
Tối ưu hóa cấu trúc nội bộ: Thiết kế lại các kênh lưu lượng không khí bên trong động cơ để thêm lỗ thông gió, đảm bảo phân tán nhiệt hiệu quả trong quá trình hoạt động.
-
Vật liệu dẫn nhiệt: Silikon dẫn nhiệt được áp dụng cho các thành phần chính bên trong động cơ để nhanh chóng chuyển nhiệt đến lồng, tăng cường hiệu suất làm mát.
V. Kết quả thực hiện
(1) Giảm tiếng ồn
Sau khi tối ưu hóa, tiếng ồn hoạt động của động cơ đã giảm từ 45 decibel xuống còn 30 decibel, cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng và giảm ô nhiễm tiếng ồn trong môi trường dân cư.
(2) Tăng độ ổn định mô-men xoắn
Tính ổn định mô-men xoắn được cải thiện 30%, dẫn đến quá trình mở và đóng rèm mượt hơn cho rèm và tăng đáng kể hiệu quả hoạt động của thiết bị.Sự ổn định lâu dài của động cơ cũng được tăng cường.
(3) Tăng khả năng phân tán nhiệt
Nhiệt độ hoạt động của động cơ đã được giảm 20%, loại bỏ các trường hợp quá nóng và tắt tự động, và cải thiện đáng kể khả năng hoạt động liên tục của thiết bị.
VI. Kết luận
Bằng cách giải quyết các vấn đề về tiếng ồn, ổn định mô-men xoắn và tiêu hao nhiệt của động cơ DC JGA20-180, nhóm nghiên cứu và phát triển đã giải quyết thành công các vấn đề thực tế gặp phải trong ứng dụng,cải thiện đáng kể hiệu suất và trải nghiệm người dùng của rèm điện thông minhNhững cải tiến này không chỉ giải quyết các vấn đề ngay lập tức mà còn cung cấp những hiểu biết có giá trị cho các kịch bản ứng dụng tương tự.Động cơ JGA20-180 dự kiến sẽ đóng một vai trò quan trọng trong nhiều thiết bị thông minh hơn, mang lại sự tiện lợi và đổi mới lớn hơn cho cuộc sống của mọi người.