Решение микро-фуршированных двигателей постоянного тока в умных замках отпечатков пальцев

По мере развития технологии умного дома, умные дверные замки - первая линия домашней безопасности - переходят к полной автоматизации, высокой надежности и низкому энергопотреблению.Среди различных решений привода,Моторы микропередач постоянного тока с щеткойстали основным выбором из-за их компактного размера, экономической эффективности и простоты управления.В этой статье используется двигатель серии GA12YN в качестве примера для изучения его дизайна применения и производительности в системах блокировки отпечатков пальцев.

1. Основные функциональные требования проекта

В данном случае используется бытовая интеллектуальная блокировка отпечатков пальцев, которая требует, чтобы двигатель выполнял следующие основные функции:

• Застегивай замок.: Двигатель вращается вперед и назад, чтобы расширить/втянуть замок для быстрой блокировки и разблокировки.

• Аварийное разблокирование при потере питания: Поддерживает внешний вход питания для разблокировки при истощении внутренней батареи.

• Мониторинг состояния в режиме реального времени: Сочетается с датчиком Холла или кодером для обратной связи позиции блокировки и обнаружения помех.

Для удовлетворения этих требований необходим компактный, эффективный в использовании крутящий момент и способный к обратной связи микромотор.

2. Выбор двигателя: GA12YN серии Micro Brushed DC Gear Motor

Рекомендуемые модели:

• GA12YN20 / GA12YN30

• Номинальное напряжение: 5В / 6В

• Скорость без нагрузки:

  • GA12YN20: 285 оборотов в минуту (@5V)

  • GA12YN30: 125 оборотов в минуту (@6V)

• Торковый момент застоя:

  • GA12YN20: 0,39 kgf·cm (@5V)

  • GA12YN30: 1,2 кгf·cm (@6V)

• Размеры:

  • Диаметр двигателя: 10 мм, длина коробки передач: 9 мм

  • Длина корпуса двигателя: 20 мм (N30) или 15 мм (N20)

  • Масса: 12 г (N20) / 13 г (N30)

• Совместимая с кодером: поддерживает сборку кодера для обратной связи положения и скорости

Серия GA12YN использует планетарную коробку передач, с выходной крутящим моментом 0,5 N·m, настраиваемый для различных конструкций замков и уровней сопротивления.

Двигатель снижения скорости N20 с рисунком размеров кодера:

Рисунок размера двигателя снижения скорости N20:

Нарисование размеров двигателя N30 для снижения скорости передач:

3. Оптимизация дизайна и преимущества производительности

1.Улучшенная надежность и срок службы

• Использованиемедно-графитные кисти, достигая до 10 000-50000 циклов;

• Поддержкаобнаружение и защита застоя, автоматически отрезает мощность, чтобы избежать перегрева или чрезмерного износа.

2.Низкая производительность шума

• Использованиередукторы из нейлонас загрязнителем для уменьшения механического шума;

• ИнтегрированныйМягкий запуск PWM, уменьшающий шум от удара ∙ общий шум системы до 30 дБ, идеально подходит для ночного использования.

3.Низкое энергопотребление

• Среднее потребление: 0,5 ‰ 1 Вт (на 3 В), поддерживает систему с двойным аккумулятором с 1 ‰ 2 годами службы аккумулятора;

• Простое управление с помощьюВодитель H-моста (например, DRV8837)и сигналы PWM без необходимости использования сложного алгоритма.

4.Сильная адаптация к окружающей среде

• Работает в широком диапазоне температур (от -20 до 60 °C);

• Необязательнопредварительный нагревдоступны для экстремально холодной среды.

4Типичные сценарии применения

1.Полностью автоматические замки нажатия-вытягивания

GA12YN30 управляет замком, завершая разблокировку за 0,5 секунды – быстро и эффективно.

2.Двойная моторная избыточность

Первичный и резервный двигатели переключения повышают отказоустойчивость системы и надежность.

3.Ночной режим с низким уровнем шума

Работа с пониженной скоростью в ночное время сбалансирует управление шумом и экономию энергии.

5. Будущие направления развития

• Умное управление замкнутой цепью: обнаруживает заторможение через колебания тока и автоматически затягивает замок;

• Новые материалы: Керамические подшипники и самосмазывающиеся конструкции передач продлевают срок службы двигателя;

• Восстановление энергии: Повторное использование энергии движения двери для обеспечения питания, уменьшая нагрузку батареи.

6Заключение.

Интегрируя микро-чеканный двигатель постоянного тока серии GA12YN, замки отпечатков пальцев могут достичь идеального баланса автоматизации, быстродействия, энергоэффективности, компактного размера и контроля затрат.Его зрелый дизайн и широкая адаптивность делают его предпочтительным решением для современных приложений умных замков.

Для получения дополнительных индивидуальных моторных решений или технической поддержки, не стесняйтесьСвяжитесь с намидля листов данных и образцов.