Разработка и применение бесщеточных двигателей в оборудовании для кормления аквакультуры

1. Особые требования к системам привода оборудования для кормления

1.1 Экологические характеристики аквакультуры

• Высокая влажность окружающей среды: Требуютсядвигатели со степенью защиты IP65 или выше

• Агрессивные среды: Требуетсякорпус из нержавеющей сталиили специальное антикоррозийное покрытие

• Значительные колебания температуры: Диапазон рабочих температур должен охватывать от -10℃ до 50℃

• Ограниченность пространства: Требуетсякомпактная конструкция двигателяс высокой удельной мощностью

1.2 Характеристики процесса подачи

&бык; Точное управление подачей: Требуется обеспечить точность подачи на уровне 0,1 г

• Операции с несколькими периодами синхронизации: Требуется 10-20 циклов запуска-остановки в день

• Требования к переменной скорости: Скорость подачи регулируется в зависимости от размера рыбы

• Работа с низким уровнем шума: Уровень шума должен быть ниже 50 дБ

2. Основные конструктивные соображения при выборе бесщеточного двигателя

2.1 Сравнение типов двигателей

Параметр	Щеточный двигатель	Бесщеточный двигатель	Серводвигатель
Продолжительность жизни	2000 часов	20 000 часов	30 000 часов работы
Эффективность	60-75%	85-95%	90-97%
Поддержка	Регулярная замена щеток	Не требует технического обслуживания	Не требует технического обслуживания
Стоимость	Низкий	Средний	Высокий

Рекомендуемое решение: На средних и малых фермах следует использовать двигатели постоянного тока, в то время как в крупных промышленных системах аквакультуры следует использовать серводвигатели.

2.2 Проектирование критических параметров

Диапазон мощности: 50-500 Вт (масштабируется в зависимости от размера предприятия).

Диапазон оборотов: 100-3000 об/мин (регулируется)

Требуемый крутящий момент: 0,2-2 нм (с учетом максимального сопротивления при подаче)

• Точность управления: ± 1 об/мин (обеспечивает равномерность подачи)

3. Основные технологии системной интеграции

3.1 Водонепроницаемая и антикоррозийная конструкция

• Конструкция подшипника с двойным уплотнением: предотвращает попадание воды и пыли из корма

• вал из нержавеющей стали 316: Устойчив к коррозии в морской воде

• Покрытие эпоксидной смолой: защищает печатные платы

• Водонепроницаемые клеммы: Специальные влагонепроницаемые разъемы

3.2 Интеллектуальные решения для управления

• Управление с помощью ПЛК + HMI: Позволяет управлять формулами

Удаленный мониторинг интернета вещей: передача данных по 4G/ WiFi

Адаптивный алгоритм кормления: регулирует порции в зависимости от температуры воды и активности рыбы

Самодиагностика: Сигнализирует о заклинивании и нехватке материала

3.3 Совместимость механизмов кормления

• Шнековый питатель: Работает в паре с коробкой передач с передаточным отношением 10: 1

• Вибрационный питатель: Использует ШИМ-регулятор скорости

• Ленточный конвейер: Реализован механизм управления с обратной связью с энкодером по замкнутому контуру

• Пневматический конвейер: Требует согласованного управления воздуходувкой (Воздуходувка высокого давления)

4. Типичные примеры применения

4.1 Кормушки для аквариумов "Умный дом"

Характеристики двигателя: 24 В/Двигатель постоянного тока с внешним ротором мощностью 30 Вт

Основные характеристики:

диаметр; Управление с помощью приложения для смартфона

диаметр; Возможность зарядки от солнечной энергии

♦ Переключение подачи на несколько отделений

♦ Точность подачи: ± 0,05 г

4,2 Автоматические кормушки для прудовых садков

Конфигурация двигателя • bull;:

♦ Основная подача: 48 В/Двигатель постоянного тока с внутренним ротором мощностью 200 Вт

♦ Механизм распыления: двигатель постоянного тока напряжением 36 В / 100 Вт

• Технические характеристики:

♦ Подача с учетом погодных условий

♦ вращающийся на 360° диспергатор

♦ Совместимость с дизельными генераторами

4.3 Промышленные системы подачи RAS

♦ Приводное решение:

♦ Серводвигатель + планетарная коробка передач (сервопривод с планетарным редуктором))

♦ Управление шиной CANopen

♦ Возможности системы:

♦ Интегрированный мониторинг качества воды

♦ Оптимизированная для модели роста подача

♦ Автоматический учет подачи

5. Руководство по устранению неполадок

5.1 Решения для перекрытия подачи

Технические меры:

♦ Добавление вспомогательного вибрационного двигателя

♦ Внедрение гибкой конструкции шнека

♦ Функция сброса обратного импульса по программе

5.2 Защита двигателя от перегрева

• Решения:

♦ Встроенные датчики температуры

♦ Автоматическое снижение частоты

♦ Корпус из алюминиевого сплава, рассеивающий тепло

5.3 Снижение колебаний мощности

• Меры защиты:

♦ Широкий диапазон напряжений (18-36 В постоянного тока)

♦ Суперконденсаторный накопитель энергии

♦ Защита от обратного подключения

6. Будущие тенденции развития

6.1 Интегрированные решения

• Унифицированная конструкция механизма подачи двигателя

• Интеграция платы управления в торцевую крышку двигателя

6.2 Интеллектуальные усовершенствования

• Визуальное распознавание поведения рыб при кормлении

• Стратегии кормления, оптимизированные с помощью искусственного интеллекта

• Записи о кормлении на основе блокчейна

6.3 Применение возобновляемых источников энергии

• Гибридные солнечные / ветровые энергетические системы

• Управление низким энергопотреблением по Bluetooth

• Дизайн рекуперации энергии

Благодаря правильномувыбору бесщеточного электродвигателяи оптимизированной конструкции системы современное оборудование для кормления аквакультуры позволяет достичь:

• повышение точности подачи на 40%

• снижение энергопотребления на 35%

• снижение затрат на техническое обслуживание на 60%

Эти технологические достижения являются важнейшей опорой для перехода отрасли аквакультуры к интеллектуальным методам ведения точного земледелия. Внедрение технологии бесколлекторных двигателейпредставляет собой значительный шаг вперед в обеспечении надежности, эффективности и оперативности систем кормления.

Для получения информации о конкретных вариантах реализации или технических чертежах, пожалуйста, проконсультируйтесь с нашей командой инженеров.