Ponieważ wymagania dotyczące „sterowności i stabilności” napędów w różnych gałęziach przemysłu stale rosną,Silniki prądu stałegostały się podstawowymi komponentami napędów w branżach takich jak przemysł, transport, sprzęt gospodarstwa domowego i opieka medyczna ze względu na ich cechy, takie jak „szeroki zakres regulacji prędkości, dobra wydajność rozruchowa i proste sterowanie”. Zapewniają precyzyjne wspomaganie zasilania różnych urządzeń i rozwiązują problemy tradycyjnych silników — „trudną regulację prędkości i niewystarczający moment obrotowy”.
Przemysłowe linie produkcyjne mają rygorystyczne wymagania dotyczące „sterowalności” elementów napędu, a zaleta regulacji prędkości silników prądu stałego jest szczególnie widoczna:
Silniki prądu stałego są stosowane głównie w systemach podawania obrabiarek precyzyjnych, przenośnikach linii produkcyjnych i urządzeniach do sortowania materiałów. Za pomocą regulatorów prędkości prądu stałego można uzyskać płynną regulację prędkości od 0 do prędkości znamionowej. Na przykład podczas obróbki obrabiarki prędkość wrzeciona można precyzyjnie kontrolować w zależności od materiałów części i procesów skrawania, unikając błędów przetwarzania spowodowanych wahaniami prędkości;
W przypadku scenariuszy rozruchu przy dużym obciążeniu (np. przenośników ciężkich materiałów) wysoki moment rozruchowy silników prądu stałego może szybko spowodować, że sprzęt zacznie działać bez dodatkowych urządzeń wspomagających, redukując opóźnienia w uruchamianiu linii produkcyjnej i spełniając potrzeby ciągłej produkcji przemysłowej.
Sprzęt do transportu na krótkich dystansach i logistyki magazynowej wymaga rozwiązań napędowych o „wysokim momencie obrotowym i elastycznym sterowaniu”.Silniki prądu stałegomają silne zdolności adaptacyjne.
Typowe zastosowania obejmują elektryczne wózki widłowe, roboty AGV (Automated Guided Vehicle) i małe hulajnogi elektryczne. Silniki prądu stałego mogą zapewnić wystarczający moment obrotowy podczas rozruchu, co zapewnia stabilny rozruch w pełni obciążonych wózków widłowych. W przypadku pojazdów AGV mogą one zapewnić precyzyjny start-stop i sterowanie za pomocą silników prądu stałego, co pozwala im dostosować się do operacji w wąskich korytarzach w magazynach.
Porównując silniki prądu stałego z silnikami prądu przemiennego, silniki prądu stałego mają prostsze obwody sterujące. Dzięki temu można je łatwo zintegrować z małym sprzętem transportowym. Zmniejsza to rozmiar i wagę sprzętu, a to sprawia, że sprzęt jest bardziej mobilny i elastyczny.
Sprzęt gospodarstwa domowego ma wyraźne wymagania dotyczące „kompaktowych rozmiarów i niskiego poziomu hałasu” komponentów napędowych, dlatego preferowanym wyborem są silniki prądu stałego:
Silniki prądu stałego są szeroko stosowane w napędach bębnów pralek, silnikach odkurzaczy i wentylatorach klimatyzatorów wewnętrznych. Na przykład pralki z inwerterem prądu stałego dostosowują prędkość silnika, aby uzyskać różne tryby prania (pranie szybkie, pranie delikatne). Emitują także mniej hałasu niż tradycyjne silniki prądu przemiennego, co poprawia komfort w domu; Silniki prądu stałego są bardziej energooszczędne. Oszczędzają 15%-20% więcej energii niż silniki prądu przemiennego, pracując w tych samych warunkach. Wpisuje się to w trend rozwoju „niskoemisyjnej efektywności energetycznej” urządzeń gospodarstwa domowego, a także zmniejsza koszty eksploatacji użytkowników.
Sprzęt medyczny ma niezwykle wysokie wymagania dotyczące „stabilności i sterowalności” elementów napędu, a silniki prądu stałego zapewniają niezawodne wsparcie:
Silniki prądu stałego są podstawowymi elementami wentylatorów, pomp do maszyn do hemodializy i wirówek medycznych. Na przykład wentylatory wykorzystują silniki prądu stałego do precyzyjnego kontrolowania prędkości i ciśnienia przepływu powietrza, dostosowując się do potrzeb oddechowych różnych pacjentów;
Silniki prądu stałego pracują z minimalnymi wahaniami prędkości, unikając odchyleń parametrów sprzętu medycznego spowodowanych niestabilnymi napędami i zapewniając bezpieczeństwo procesów diagnostycznych i leczniczych. Jednocześnie ich niski poziom wibracji zmniejsza hałas podczas pracy sprzętu, tworząc ciche środowisko medyczne.
| Pole aplikacji | Podstawowy sprzęt aplikacyjny | Podstawowe zalety silnika | Rozwiązano problemy branżowe |
|---|---|---|---|
| Automatyka przemysłowa | Precyzyjne obrabiarki, przenośniki linii produkcyjnych | Precyzyjna regulacja prędkości, wysoki moment rozruchowy | Błędy przetwarzania wynikające z wahań prędkości, trudności w uruchomieniu przy dużym obciążeniu |
| Transport | Elektryczne wózki widłowe, roboty AGV | Wysoki moment obrotowy, proste sterowanie | Duży rozmiar sprzętu, nieelastyczne sterowanie |
| Sprzęt AGD | Pralki, odkurzacze | Kompaktowy rozmiar, niski poziom hałasu, energooszczędność | Wysoki poziom hałasu, wysokie zużycie energii |
| Opieka zdrowotna | Wentylatory, aparaty do hemodializy | Stabilna praca, niski poziom wibracji | Odchylenia parametrów sprzętu od niestabilnych napędów, zakłócenia hałasu |
Obecnie,Silniki prądu stałegoewoluują w kierunku „trwałego namagnesowania i inteligencji”: Silniki prądu stałego z magnesami trwałymi są mniejsze i bardziej wydajne oraz dostosowują się do potrzeb małego sprzętu; ponadto niektóre produkty integrują inteligentne moduły sterujące. Moduły te obsługują zdalne monitorowanie prędkości i wczesnego ostrzegania o usterkach, co pomaga jeszcze bardziej zwiększyć wygodę aplikacji. Silniki prądu stałego, jako podstawowe komponenty precyzyjnych napędów, nadal zapewniają wsparcie zasilania w przypadku modernizacji sprzętu w wielu dziedzinach. To napędza efektywny rozwój przemysłu.
