JGA20-180 محرك DC: تحليل المشاكل وحلول التحسين
في مجال الأجهزة الذكية، تؤثر محركات التيار المباشر المصغرة، بوصفها مكونات طاقة رئيسية، بشكل مباشر على الأداء العام للمنتجات.اعتمدت شركة تصنيع أجهزة ذكية محرك JGA20-180 DC قطره 20 مم في منتجها الجديدويتوقع أن يوفر دعم طاقة فعالة هادئة ومستقرة.واجه فريق البحث والتطوير العديد من المشاكل التي أثرت بشكل كبير على أداء المنتج وتجربة المستخدم.
I. الخلفية
كان المصنع يطور ستارة كهربائية ذكية جديدة واختار محرك JGA20-180 DC لتشغيله.كان من المتوقع أن يوفر المحرك مستوى عال من الأداء من حيث الكفاءةومع ذلك ، خلال مرحلة الاختبار ، تم اكتشاف أن المحرك كان لديه بعض المشاكل التشغيلية التي يمكن أن تؤثر على قدرة المنتج على المنافسة في السوق.
II. وصف المشكلة
(1) مشكلة الضوضاء
أثناء التشغيل ، أنتج المحرك مستويات ضوضاء عالية نسبياً ، خاصة عند التشغيل بسرعة منخفضة.هذا لم يؤثر فقط على تجربة المستخدم ولكن أيضا كان من المحتمل أن يسبب تلوث الضوضاء في البيئات السكنية.
(2) عزم الدوران غير المستقر
تحت الحمل الكبير ، تقلب عزم الدوران الصادر عن المحرك بشكل كبير ، مما أدى إلى عملية افتتاح وإغلاق غير متساوية للستائر.هذا عدم الاستقرار لم يؤثر فقط على كفاءة تشغيل الجهاز ولكن أيضا أثار مخاوف حول المشاكل الميكانيكية المحتملة على المدى الطويل.
(3) مشكلة تبديد الحرارة
بعد التشغيل لفترة طويلة ، ارتفعت درجة حرارة المحرك ، مما يؤثر على استقرار ومدة حياة الجهاز.كانت هذه المشكلة ملحوظة بشكل خاص أثناء الاستخدام عالي التردد وقد تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الجهاز وإيقاف تشغيله تلقائيًا.
III. تحليل المشاكل
(1) مشكلة الضوضاء
كان الضوضاء ناتجة بشكل أساسي عن تشابك العجلات داخل المحرك واهتزازات غطاء المحرك.ولكن كل حدث شبكة أطلق كمية كبيرة من الطاقة، مما يؤدي إلى ضوضاء أكثر وضوحا.
(2) عزم الدوران غير المستقر
من المرجح أن يكون عدم الاستقرار في عزم الدوران ناتج عن خوارزمية تحكم غير دقيقة تسبب تقلبات كبيرة في التيار عند تغيير الحمل ، مما يؤثر على تقديم عزم الدوران. بالإضافة إلى ذلك ،قد تكون هناك عيوب تصميم في نظام نقل العدادات في المحرك مما أدى إلى نقل عزم ناقل غير متساو.
(3) مشكلة تبديد الحرارة
ربما كان ضعف تبديد الحرارة بسبب تصميم التبريد غير الكافي في المحرك ، مما منع تبديد الحرارة بشكل فعال.ارتفاع درجة حرارة المحرك الداخلية أثناء التشغيل الطويل، مما يؤثر على أدائه وطول عمره.
IV. الحلول
(1) تحسين الضوضاء
-
تحسين تصميم المعدات: استبدال العجلات العضوية بالعجلات المدارية عالية الدقة لتحسين زاوية شبكة العجلات وتقليل الضوضاء أثناء الشبكة.
-
مواد عزل الصوت: إضافة مواد عازلة للصوت، مثل الأغطية المطاطية أو الإسفنجات الممتصة للصوت، داخل غطاء المحرك لاستيعاب الضوضاء الناتجة أثناء التشغيل.
-
تحسين تركيب المحرك: تم التأكد من أن المحرك كان مقيدًا بشكل جيد أثناء التثبيت للحد من اهتزازات الهيكل، وبالتالي انخفاض مستويات الضوضاء.
(2) تحسين استقرار عزم الدوران
-
تحسين خوارزمية التحكم: 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.
-
وحدة تعويض العزم: تم دمج وحدة تعويض عزم الدوران في نظام تحكم المحرك لتعويض الدوران الديناميكي من خلال خوارزميات البرمجياتتقليل تقلبات عزم الدوران أثناء بدء التشغيل وإيقاف التشغيل.
(3) تحسين إزالة الحرارة
-
إضافة المغسلة الحرارية: تم تثبيت أجهزة غسيل الحرارة على غطاء المحرك لزيادة مساحة السطح لتبديد الحرارة وتحسين كفاءة التبريد.
-
تحسين الهيكل الداخلي: تم إعادة تصميم قنوات تدفق الهواء داخل المحرك لإضافة ثقوب تهوية ، مما يضمن استبعاد الحرارة الفعال أثناء التشغيل.
-
المواد الموصلة للحرارة: تم تطبيق السيليكون الموصل الحراري على المكونات الرئيسية داخل المحرك لنقل الحرارة بسرعة إلى الغطاء ، مما يعزز من أداء التبريد.
نتائج التنفيذ
(1) الحد من الضوضاء
بعد التحسين ، تم تقليل ضوضاء تشغيل المحرك من 45 ديسيبل إلى 30 ديسيبل ، مما يحسن بشكل كبير تجربة المستخدم ويقلل من تلوث الضوضاء في البيئات السكنية.
(2) تحسين استقرار عزم الدوران
تم تحسين استقرار عزم الدوران بنسبة 30٪ ، مما أدى إلى عملية فتح وإغلاق أكثر سلاسة للستائر وزيادة ملحوظة في كفاءة تشغيل الجهاز.كما تم تعزيز استقرار المحرك على المدى الطويل.
(3) تحسين إزالة الحرارة
تم تخفيض درجة حرارة تشغيل المحرك بنسبة 20٪ ، مما يلغي حالات الإفراط في الحرارة والإيقاف التلقائي ، وتعزيز قدرة الجهاز على العمل المستمر بشكل كبير.
الخلاصة
من خلال معالجة مشاكل الضوضاء واستقرار عزم الدوران وتبديد الحرارة في محرك JGA20-180 DC ، حل فريق البحث والتطوير بنجاح المشاكل العملية التي واجهتها التطبيق ،تحسين أداء وتجربة المستخدم للستائر الكهربائية الذكية بشكل كبيرهذه التحسينات لم تحل المشاكل الفورية فحسب، بل قدمت أيضًا رؤى قيّمة لسيناريوهات تطبيق مماثلة. بالنظر إلى المستقبل، مع التقدم التكنولوجي المستمر،من المتوقع أن يلعب محرك JGA20-180 دورًا مهمًا في المزيد من الأجهزة الذكية، مما يزيد من الراحة والابتكار في حياة الناس.