Каковы области применения двигателей постоянного тока?

1. Промышленное производство: ядро ​​привода и автоматизации

1.1 Станочное оборудование

• Шпиндели или системы подачи Для прецизионных станков (например, токарных, фрезерных, шлифовальных): скорость необходимо регулировать в зависимости от обрабатываемого материала (например, металла, пластика) и процесса (черновая/чистовая обработка). Например, для шлифовальных станков требуются низкая скорость и высокий крутящий момент для обеспечения точности шлифования; двигатели постоянного тока обеспечивают плавную регулировку скорости с помощью ШИМ-управления, предотвращая ошибки обработки.
• Сервосистемы для станков с ЧПУ (числовым программным управлением): Некоторые высокопроизводительные станки с ЧПУ по-прежнему используют серводвигатели постоянного тока, которые работают с энкодерами для обеспечения замкнутого контура управления положением и скоростью, гарантируя точность перемещения инструмента.

1.2 Транспортировка и подъем материалов

• Конвейерные ленты: Скорость транспортировки регулируется в соответствии с производственными ритмами (например, различные процессы на линиях пищевой промышленности требуют разных скоростей). Широкий диапазон скоростей двигателей постоянного тока позволяет удовлетворить разнообразные потребности.
• Электрические тали и краны: Высокий пусковой момент необходим для преодоления статического трения при работе тяжёлых грузов. Двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением (с высоким пусковым моментом) подходят для кратковременных пусков с большой нагрузкой (например, для подъёма тяжёлых предметов в мастерских).

1.3 Печатное и упаковочное оборудование

• Роликовые приводы для печатных машин: Стабильная скорость имеет решающее значение для обеспечения равномерного покрытия чернилами и предотвращения размытия графики; двигатели постоянного тока имеют минимальные колебания скорости и позволяют синхронно регулировать скорость посредством управления напряжением якоря.
• Упаковочные машины (например, запечатывающие машины, этикетировочные машины): Рабочая скорость регулируется в зависимости от характеристик упаковки (например, размера бутылки, размера этикетки). Двигатели постоянного тока обладают высокой скоростью отклика, что позволяет быстро адаптироваться к переключению производства.

2. Транспортировка: от вспомогательного привода к основному источнику питания

2.1 Электромобили (ЭМ/ГЭМ)

• Приводные двигатели для первых электромобилей: В некоторых старых моделях электромобилей (например, в некоторых ранних моделях Tesla и тихоходных электромобилях в Китае) в качестве приводных двигателей использовались двигатели постоянного тока с независимым возбуждением, а скорость автомобиля регулировалась за счёт изменения напряжения якоря. Хотя сейчас их в основном вытеснили синхронные двигатели с постоянными магнитами (СДПМ), они по-прежнему широко используются в небольших электромобилях (например, трёхколёсных электровелосипедах и тихоходных скутерах) благодаря своей низкой стоимости и простоте управления.
• Вспомогательные системы транспортного средства: В насосах гидроусилителя руля и компрессорах кондиционеров электромобилей иногда используются небольшие двигатели постоянного тока (например, двигатели постоянного тока с постоянными магнитами), которые компактны, потребляют мало энергии и совместимы с электросетью автомобиля 12 В/24 В.

2.2 Железнодорожный транспорт и специальные транспортные средства

• Вспомогательные приводы для метро и легкорельсового транспорта: Вентиляционные системы и двигатели приводов дверей некоторых поездов представляют собой двигатели постоянного тока, которые требуют частого запуска/остановки и плавной регулировки скорости для предотвращения заклинивания дверей.
• Вилочные погрузчики и AGV (автоматизированные управляемые транспортные средства): На складах вилочным погрузчикам требуется низкая скорость и высокий крутящий момент для подъёма грузов, в то время как автоматически управляемым транспортным средствам требуется точное регулирование скорости для перемещения по заданным траекториям. Гибкость управления двигателями постоянного тока (особенно двигателями постоянного тока с постоянными магнитами) отвечает этим требованиям.

3. Домашнее хозяйство и повседневная жизнь: миниатюризация и низкое энергопотребление

3.1 Кухонная техника

• Блендеры и кухонные комбайны: Скорость необходимо регулировать в зависимости от твёрдости ингредиентов (например, высокая скорость для отжима сока, низкая скорость для замешивания теста). Двигатели постоянного тока обеспечивают многоскоростное управление с помощью ШИМ и обладают высоким пусковым крутящим моментом, предотвращая застревание ингредиентов.
• Кофемашины и машины для приготовления соевого молока: Водяные насосы и измельчающие компоненты часто используют небольшие двигатели постоянного тока для обеспечения стабильного потока воды или равномерного измельчения.

3.2 Приборы для чистки и ухода

• Пылесосы: Двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением работают на высоких скоростях (до более 10 000 об/мин), обеспечивая мощное всасывание. Их крутящий момент может адаптивно регулироваться при изменении нагрузки (например, при всасывании мусора), предотвращая повреждения от перегрузки.
• Электрические зубные щетки и электробритвы: Используются микродвигатели постоянного тока с постоянным током (диаметром всего несколько миллиметров), характеризующиеся точной скоростью (например, стабильная частота вибрации для электрических зубных щеток) и низковольтным источником питания (литиевая батарея 3,7 В) для безопасности и портативности.

3.3 Другие бытовые приборы

• Электрические вентиляторы и очистители воздуха: Двигатели постоянного тока обеспечивают широкий диапазон скоростей (от слабого бриза до сильного ветра) и потребляют на 30% меньше энергии, чем традиционные двигатели переменного тока, что соответствует требованиям энергосбережения.
• Электрические шторы и умные дверные замки: Двигатели постоянного тока запускаются и останавливаются плавно, с низким уровнем шума, а также могут дистанционно управляться для регулировки скорости или положения (например, диапазона открытия/закрытия штор) с помощью контроллера.

4. Медицинские и научные исследования: высокая точность и надежность

4.1 Медицинское оборудование

• Инфузионные насосы и шприцевые насосы: Требуется точный контроль скорости подачи жидкости (например, несколько капель в минуту). Двигатели постоянного тока работают с фотоэлектрическими датчиками для обеспечения замкнутого контура регулирования скорости с погрешностью ±1%, что позволяет избежать чрезмерной или недостаточной дозировки лекарства.
• Аппараты ИВЛ: В приводах вентиляторов аппаратов ИВЛ используются двигатели постоянного тока, которые могут регулировать объем воздуха в режиме реального времени в соответствии с частотой дыхания пациента и работать бесшумно, сводя беспокойство пациента к минимуму.
• Стоматологические инструменты (например, высокоскоростные наконечники): Малогабаритные двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением работают на высоких скоростях (до 300 000 об/мин) со стабильным крутящим моментом, обеспечивая точность при шлифовке зубов или сверлении.

4.2 Научные исследовательские приборы

• Лабораторные мешалки и центрифуги: Мешалки должны работать стабильно на низких скоростях (для предотвращения разбрызгивания раствора), а центрифуги требуют регулировки скорости в зависимости от типа образца (например, 3000 об/мин для разделения сыворотки, 10 000 об/мин для разделения клеток). Точность регулировки скорости двигателей постоянного тока соответствует экспериментальным требованиям.
• Этапы точного позиционирования: Для таких применений, как перемещение предметных столиков микроскопов или регулировка линз лазерного оборудования, серводвигатели постоянного тока используются с шариковыми винтовыми парами для достижения контроля положения на микронном уровне.

5. Бытовая электроника и игрушки: миниатюризация и низкая стоимость

5.1 Бытовая электроника

• Мобильные телефоны и планшетыВибромоторы (например, для вибрации при входящем вызове) — это микромоторы постоянного тока, которые создают вибрацию посредством вращения эксцентрикового колеса. Их размер составляет всего несколько кубических миллиметров, и они потребляют крайне мало энергии.
• Камеры: приводы фокусировки и масштабирования объективов камер используют небольшие двигатели постоянного тока (в качестве альтернативы шаговым двигателям) для обеспечения быстрой и бесшумной настройки фокусировки.

5.2 Игрушки и модели

• Дистанционно управляемые автомобили и дроны: Ведущие колёса игрушечных машинок и пропеллеры дронов начального уровня используют малогабаритные двигатели постоянного тока. Скорость регулируется путём регулировки напряжения якоря с помощью пульта дистанционного управления, что обеспечивает низкую стоимость и простоту обслуживания.
• Электрические игрушки (например, роботы, наборы поездов): Требуются частые запуски/остановки и регулировка скорости. Двигатели постоянного тока обладают высокой скоростью отклика, что отвечает интерактивным потребностям игрушек.

Базовая логика, лежащая в основе приложений двигателей постоянного тока

• Для широкий диапазон скоростей + высокая точность → Выбирайте двигатели постоянного тока с независимым возбуждением или с параллельным возбуждением (например, станки, медицинское оборудование);
• Для высокий пусковой крутящий момент + высокая скорость → Выбирайте двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением (например, пылесосы, электротали);
• Для миниатюризация + низкое энергопотребление → Выбирайте двигатели PMDC (например, вибромоторы мобильных телефонов, электрические зубные щетки).