Design und Anwendung von bürstenlosen Motoren in Aquakultur-Fütterungsgeräten

1. Besondere Anforderungen an Antriebssysteme von Zuführgeräten

1.1 Umweltmerkmale der Aquakultur

• Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit: Erforderlich Motoren mit IP65 oder eine höhere Schutzart

• Korrosive Medien: Anforderungen Gehäuse aus Edelstahl oder spezielle Korrosionsschutzbeschichtung

• Erhebliche Temperaturschwankungen: Der Betriebstemperaturbereich muss abgedeckt sein -10℃ bis 50℃

• Platzbeschränkungen: Erforderlich kompakte Motorstruktur mit hoher Leistungsdichte

1.2 Merkmale des Fütterungsvorgangs

• Präzise Vorschubsteuerung: Es muss eine Zuführgenauigkeit im 0,1-g-Bereich erreicht werden

• Zeitgesteuerte Operationen mit mehreren Zeiträumen: Erfordert 10–20 Start-Stopp-Zyklen täglich

• Variable Geschwindigkeitsanforderungen: Einstellbare Futtergeschwindigkeit je nach Fischgröße

• Geräuscharmer Betrieb: Der Geräuschpegel muss unter 50 dB liegen

2. Wichtige Designüberlegungen für die Auswahl eines bürstenlosen Motors

2.1 Vergleich der Motortypen

Parameter	Bürstenmotor	Bürstenloser Motor	Servomotor
Lebensdauer	2.000 Stunden	20.000 Stunden	30.000 Stunden
Effizienz	60-75 %	85-95 %	90-97 %
Wartung	Regelmäßiger Bürstenwechsel	Wartungsfrei	Wartungsfrei
Kosten	Niedrig	Mittel	Hoch

Empfohlene Lösung: Mittlere/kleine landwirtschaftliche Betriebe sollten BLDC-Motoren einsetzen, während große industrielle Aquakultursysteme Servomotoren verwenden sollten.

2.2 Kritisches Parameterdesign

• Leistungsbereich: 50–500 W (skalierbar je nach Betriebsgröße)

• Geschwindigkeitsbereich: 100–3.000 U/min (einstellbar)

• Drehmomentbedarf: 0,2–2 N·m (unter Berücksichtigung des maximalen Vorschubwiderstands)

• Regelgenauigkeit: ±1 U/min (gewährleistet eine gleichmäßige Zufuhr)

3. Kerntechnologien zur Systemintegration

3.1 Wasserdichtes und korrosionsbeständiges Design

• Doppelt abgedichtete Lagerstruktur: Verhindert das Eindringen von Wasser und Futterstaub

• Schaft aus Edelstahl 316: Beständig gegen Meerwasserkorrosion

• Epoxidharzverguss: Schützt Leiterplatten

• Wasserdichte Anschlüsse: Spezielle feuchtigkeitsbeständige Anschlüsse

3.2 Intelligente Steuerungslösungen

• SPS + HMI-Steuerung: Ermöglicht die Formelverwaltung

• IoT-Fernüberwachung: 4G/WiFi-Datenübertragung

• Adaptiver Fütterungsalgorithmus: Passt die Portionen an die Wassertemperatur und die Fischaktivität an

• Selbstdiagnose: Alarme bei Blockierung und Materialmangel

3.3 Kompatibilität der Zuführmechanismen

• Schneckenförderer: Gepaart mit einem Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 10:1

• Vibrationsförderer: Nutzt die PWM-Geschwindigkeitssteuerung

• Förderband: Implementiert eine Encoder-Feedback-Regelung

• Pneumatischer Förderer: Erfordert eine koordinierte Gebläsesteuerung (Hochdruckgebläse)

4. Repräsentative Anwendungsfälle

4.1 Smart Home Aquarium-Futterspender

• Motorspezifikationen: 24V/30-W-Außenrotor-BLDC-Motor

• Hauptmerkmale:

♦ Smartphone-APP-Steuerung

♦ Solarladefähigkeit

♦ Mehrkammer-Futterumschaltung

♦ Zuführgenauigkeit: ±0,05 g

4.2 Automatische Futterspender für Teichkäfige

• Motorkonfiguration:

♦ Haupteinspeisung: 48V/200-W-Innenrotor-BLDC-Motor

♦ Dispersionsmechanismus: 36V/100W BLDC-Motor

• Technische Highlights:

♦ Witterungskompensierte Fütterung

♦ 360° rotierende Streuung

♦ Kompatibilität mit Dieselgeneratoren

4.3 Industrielle RAS-Zuführsysteme

• Antriebslösung:

♦ Servomotor + Planetengetriebe (Servo-Planetengetriebemotor)

♦ CANopen-Bussteuerung

• Systemfunktionen:

♦ Integrierte Überwachung der Wasserqualität

♦ Wachstumsmodelloptimierte Fütterung

♦ Automatische Fütterungsaufzeichnungen

5. Leitfaden zur Fehlerbehebung

5.1 Feed-Bridging-Lösungen

• Technische Maßnahmen:

♦ Vibrationsmotorunterstützung hinzufügen

♦ Implementieren Sie ein flexibles Schneckendesign

♦ Programmieren Sie die Rückwärtsimpuls-Löschfunktion

5.2 Motorüberhitzungsschutz

• Lösungen:

♦ Eingebaute Temperatursensoren

♦ Automatische Frequenzreduzierung

♦ Wärmeableitendes Gehäuse aus Aluminiumlegierung

5.3 Minderung von Leistungsschwankungen

• Schutzmaßnahmen:

♦ Weitspannungsdesign (18–36 VDC)

♦ Superkondensator-Energiespeicher

♦ Verpolungsschutz

6. Zukünftige Entwicklungstrends

6.1 Integrierte Lösungen

• Einheitliches Design des Motorvorschubmechanismus

• Integration der Treiberplatine in die Motorendabdeckung

6.2 Intelligente Fortschritte

• Visuelle Erkennung des Fressverhaltens von Fischen

• KI-optimierte Fütterungsstrategien

• Blockchain-basierte Fütterungsaufzeichnungen

6.3 Anwendungen erneuerbarer Energien

• Hybride Solar-/Windenergiesysteme

• Bluetooth-Low-Energy-Steuerung

• Energierückgewinnungsdesign

Durch richtig bürstenloser Elektromotor Durch Auswahl und optimiertes Systemdesign können moderne Aquakultur-Fütterungsgeräte Folgendes erreichen:

• 40 % Verbesserung der Zuführgenauigkeit

• 35 % Reduzierung des Energieverbrauchs

• Reduzierung der Wartungskosten um 60 %

Diese technologischen Fortschritte unterstützen den Übergang der Aquakulturindustrie zu intelligenten und präzisen Landwirtschaftspraktiken entscheidend. Die Integration der bürstenlosen Motortechnologie stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Zuverlässigkeit, Effizienz und Betriebsintelligenz des Zuführsystems dar.

Für spezifische Implementierungsfälle oder technische Zeichnungen wenden Sie sich bitte an unser Engineering-Team.