24V vs 48V vs 220V ブラシレス DC ギア モーター: 適切な電圧の選択

したがって、24V、48V、220V のブラシレス DC ギア モーターのいずれを選択するかは、最後の段階で決める必要はありません。電圧クラスによって、モーター巻線、コントローラー、ヒューズ、ケーブル断面積、安全認証パス、ギアモーター周辺の電源アーキテクチャが決まります。このガイドでは、実際のオートメーション システムで各電圧が実際にどのように変化するのか、また、それぞれの電圧がどのような場合に正しいエンジニアリング選択であるのかについて説明します。

電圧が最後ではなく最初の決定である理由

あらゆるワットの機械出力が電流としてモーター巻線、ケーブル、コネクタ、およびコントローラーのパワーステージを通過する必要があるため、電圧はシステムレベルで決定されます。同じ出力の場合、電圧が上昇するとバス電流は減少します。200 W ギア モーターの消費電力は 24 V で 8.3A、48 V で 4.2A、220V ではわずか 0.91A です。銅と半導体の損失は電流の 2 乗に比例するため、48 V システムでは 24 V システムのケーブル損失の約 4 分の 1 が消費され、220 V システムではその損失がおよそ 2 桁削減されます。

電圧が高くなると、電気以外の判断も変わります。 DC バスが 60 V の安全超低電圧 (SELV) しきい値を超えると、コンタクタ、ヒューズ、緊急停止回路、シールド終端、およびタッチセーフ コネクタ規格がすべて変更されます。ブラシ付きアーキテクチャとブラシレス アーキテクチャのどちらを選択するか迷っている場合は、 ブラシ付き DC モーターとブラシレス DC モーターの実際の比較 効率とメンテナンスのトレードオフについて詳しく説明します。

24V ブラシレス DC ギア モーター: 低電力バッテリー モビリティ

ブラシレス DC ギア モーターがバッテリーまたは安定化された低電圧電源から動作する必要があり、連続出力が約 200 W 未満にとどまる場合、24 V が適切な電圧です。

24V モーターは SELV 境界内にあるため、DC バスは感電の危険がなく、配線は低電圧電子機器と同様に扱うことができます。そのため、オペレーターや患者がシステムに触れる可能性のある病院のベッド、医療用カート、電動リニア アクチュエーター、家具オートメーション、小型梱包コンベアなどに 24V が使用されています。

このトレードオフは出力が高くなると現れます。 150 ～ 200 W の 8 A バスには、低抵抗 MOSFET、密閉型 2.5 mm2 ケーブル、および持続電流定格のコネクタが必要です。モーターには太いワイヤが巻かれているため、巻数が制限され、ユニットはコントローラーのデッドタイムと位相抵抗に対してより敏感になります。

• 病院および介護機器: ベッド、リフト、患者ホイスト
• 小包ステーションの軽量コンベアと仕分けゲート
• 電動バルブ、ダンパー、小型ターンテーブル
• 湿潤環境における実験室および食品機器

低電圧オートメーション用 24V ブラシレス ギア モーター この 24V モーターは、SELV しきい値以下で動作するシステムに適しており、25 ～ 400W および 0.08 N·m のトルクを提供します。 48V を必要としないコンパクトな機器に適合しますが、高電力のニーズには堅牢な配線と MOSFET が必要であることに注意してください。 製品を見る→

48V ブラシレス DC ギア モーター: AGV および物流のスイート スポット

48V は、24 V バスの約 2 倍の使用可能な電力密度を供給しながら、60 V SELV の上限を下回っているため、バッテリー駆動のロボットにとって最適な電圧です。

AGV および自律移動ロボット プラットフォームは、過去 5 年間で 24V バスから 48V バスへ移行してきました。 400 W AGV 歩行ドライブは 48 V で 8.3 A しか必要としません。これは、24 V システムが半分の電力を消費する電流とまったく同じです。したがって、同じケーブル、コネクタ、およびコントローラのパワーステージは 2 倍のトルクを伝達します。倉庫ロボットのリフティングコラムは通常、250 W ～ 1100 W の 48V ユニットを使用しますが、24V バスでは特大のバスバーまたは平行ワイヤが必要になります。

48V は、標準の通信バッテリ モジュール、CAN 制御ドライバ、および既製のリチウム パックとも互換性があります。安全承認パスは 24V と同じままであるため、EMC およびタッチ保護要件も管理しやすくなります。

バッテリー駆動ロボット用 48V ブラシレス ギア モーター 48V スイート スポット向けに設計されたこのモーターは、最大 1.27 N·m のトルクで 25 ～ 400W を供給します。通信用バッテリー パックや CAN ドライバーと統合されているため、モバイル ロボットやオートメーションにとって実用的な選択肢となります。 製品を見る→

220V ブラシレス DC ギア モーター: 主電源による産業用出力

出力が数百ワットを超える必要があり、特大ケーブルは受け入れられない、主電源に接続された固定機器には 220V が正しい選択です。

220V ブラシレス ギア モーターは、220V AC を約 310V DC バスに整流し、巻線を整流するコントローラーによって駆動されます。 400 W では、バス電流はわずか約 1.8 A であるため、標準の 0.75 ～ 1.5 mm2 シールド ケーブルを介して複数のモータに給電でき、長いマシン フレーム全体にわたってケーブル損失は無視できます。食品加工コンベア、包装機械、繊維ドライブ、倉庫仕分けシステムは、まさにこの理由から 220V ユニットを好みます。

220V のコストは、システムの複雑さと設置基準にかかっています。コントローラーには、EMI フィルター、適切な接地、およびパワー段と制御ロジック間の絶縁が必要です。接触保護と沿面距離は主電源電圧規則に従うため、資格のある電気技師がユニットを接続する必要があります。機器製造業者にとって、取引は簡単です。より厳格な配線要件と引き換えに、より高い電圧により、より高い連続トルク、より小さな銅線、より低い熱負荷が得られます。

固定機器用 220-230V AC ブラシレス ギア モーター この主電源電圧モーターは、最大 1.5 N・m のトルクで 10 ～ 400 W を供給し、より高い連続出力を必要とする定置型機械に最適です。適切な EMI フィルタリングと適格な設置が必要であり、配線の複雑さとパフォーマンスを引き換えにします。 製品を見る→

並べて比較: 24V vs 48V vs 220V ブラシレス DC ギア モーター

3 つの電圧クラスが、オートメーション設計に影響を与えるパラメーターとともに同じテーブルに配置されると、決定が具体的になります。

ブラシレス DC ギア モーター システムに適切な電圧を選択する方法

負荷プロファイル、電源、物理配線制約の順に逆算して電圧を選択します。

1. 電源を分類します: 固定電源コンセント、内蔵バッテリー、または共有車両バス。これにより、電圧候補が即座に絞り込まれます。
2. モーターの銘板定格を使用する代わりに、衝撃負荷のサービスファクターを含むトルクと速度から最悪の場合の連続出力を推定します。
3. 電力を各候補電圧で割ってバス電流を求め、実際のケーブル長での電圧降下を確認します。全負荷時の低下は 3 ～ 5% 以内としてください。
4. 必要な制御信号 (フィールドバス、イネーブル、ブレーキ、センサー フィードバック) を確認します。高電圧コントローラでは、これらが 1 つのコネクタに統合される傾向があります。
5. SELV しきい値や主電源配線規則など、対象市場の承認および安全要件を確認します。

デューティ サイクルとケーブル ルートがすでに定義されている場合は、負荷プロファイルをエンジニアリング チームに送信してください。 お問い合わせページ 最初のプロトタイプを注文する前に、電圧、ギア比、コントローラーを確認します。

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