Motor CC EP-15W Série K2D6 — 12V / 24V / 90V
O motor CC EP-15W pertence à série de produtos K2D6 — uma família de motores de ímã permanente com comutação por escovas, otimizada para aplicações de acionamento contínuo de baixa potência, onde dimensões compactas e disponibilidade em múltiplas tensões são os principais critérios de seleção. A potência nominal de 15 W é mantida em todas as três variantes de tensão (12 V, 24 V e 90 V), com o enrolamento interno do motor ajustado em cada caso para fornecer potência mecânica equivalente no nível de tensão nominal.
O corpo do motor tem seção transversal de 60×60 mm, com um eixo de saída de φ24 mm e quatro pontos de montagem com furos passantes M4 ou φ5 dispostos em um círculo primitivo padrão. A opção de caixa de engrenagens integrada — série 2GN□K — é montada na face de saída do motor CC, aumentando o comprimento total do conjunto em 32 mm (caixas de engrenagens de baixa relação) ou 42 mm (caixas de engrenagens de alta relação). A designação do modelo da caixa de engrenagens indica a relação: 2GN3K corresponde à relação 3, 2GN200K à relação 200, com a gama completa abrangendo todos os valores padrão entre esses extremos. O eixo de saída da caixa de engrenagens possui φ8h7, uma tolerância que aceita anéis de travamento de eixo padrão e furos para pinhão sem necessidade de retificação adicional.
Acionamento por escova de ímã permanente
Motor CC EP-15W
Série K2D6 — 12V / 24V / 90V
Um motor CC compacto com ímã permanente que fornece 15 W de potência contínua em três faixas de tensão, projetado para acionamentos silenciosos e precisos em aplicações de automação industrial, equipamentos médicos e eletrodomésticos em todo o mundo.
Especificações técnicas
Série K2D6 — Parâmetros de desempenho do motor e dados da caixa de engrenagens
Parâmetros de desempenho do motor
| Modelo | Tensão (V) | Potência (W) | Velocidade sem carga (RPM) | Corrente sem carga (A) | Velocidade de carga (RPM) | Torque de carga (kg·cm) | Corrente de carga (A) | Vida útil da escova (H) | Peso do motor (kg) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| K2D6-12□ | 12 | 15 | 3200 | 0.8 | 2950 | 0.5 | 2.0 | 3000 | 0.9 |
| K2D6-24□ | 24 | 15 | 3200 | 0.4 | 3000 | 0.5 | 1.0 | 3000 | 0.9 |
| K2D6-90□ | 90 | 15 | 3000 | 0.2 | 3000 | 0.5 | 0.4 | 3000 | 0.9 |
Dimensões da caixa de engrenagens — Série 2GN□K
| Modelo da caixa de câmbio | Faixa de taxa de redução | Comprimento L (mm) | Peso (kg) |
|---|---|---|---|
| 2GN3K–2GN18K | 3 – 18 | 32 | 0.24 |
| 2GN20K–2GN50K | 20 – 50 | 42 | 0.30 |
| 2GN60K–2GN200K | 60 – 200 | 42 | 0.33 |
Torque admissível na caixa de câmbio — K2D10-24□ / Modelo da caixa de câmbio: 2GN□K (Relações 3–60)
| Taxa de redução | 3 | 3.6 | 5 | 6 | 7.5 | 9 | 10 | 12.5 | 15 | 18 | 20 | 25 | 30 | 36 | 40 | 50 | 60 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Velocidade de saída (rpm) | 1100 | 917 | 660 | 550 | 440 | 367 | 330 | 264 | 220 | 183 | 165 | 132 | 110 | 92 | 83 | 66 | 55 |
| Torque admissível (N·m) | 0.11 | 0.13 | 0.176 | 0.21 | 0.26 | 0.32 | 0.35 | 0.44 | 0.53 | 0.63 | 0.63 | 0.73 | 0.95 | 1.14 | 1.27 | 1.59 | 1.72 |
| Torque admissível (kgf·cm) | 1.08 | 1.29 | 1.79 | 2.15 | 2.69 | 3.23 | 3.59 | 4.48 | 5.38 | 6.46 | 6.47 | 8.08 | 9.70 | 11.64 | 12.93 | 16.17 | 17.54 |
Torque admissível na caixa de câmbio — K2D10-24□ / Modelo da caixa de câmbio: 2GN□K (Relações 75–200)
| Taxa de redução | 75 | 90 | 100 | 120 | 150 | 180 | 200 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Velocidade de saída (rpm) | 44 | 37 | 33 | 28 | 22 | 18 | 17 |
| Torque admissível (N·m) | 2.15 | 2.58 | 2.87 | 2.94 | 2.94 | 2.94 | 2.94 |
| Torque admissível (kgf·cm) | 21.93 | 26.31 | 29.23 | 30.0 | 30.0 | 30.0 | 30.0 |
Cinco principais vantagens do produto
Características de engenharia que fazem do EP-15W o motor CC de pequeno porte preferido para projetos OEM globais.
① Três opções de voltagem em uma única plataforma
A série K2D6 abrange tensões de 12 V, 24 V e 90 V, com o mesmo corpo de motor de 60×60 mm. Engenheiros que projetam equipamentos alimentados por bateria, painéis de controle industrial de 24 V ou fontes de alimentação retificadas de 90 V podem especificar uma única plataforma de motor CC para toda a sua linha de produtos, em vez de manter três códigos de peças de motor diferentes. Isso simplifica a documentação de fornecedores homologados, a inspeção de entrada e o estoque de peças de reposição em campo — uma vantagem prática para as equipes de compras de OEMs no Reino Unido, Alemanha e Austrália.
② Alta velocidade sem carga: até 3.200 RPM
As variantes de 12 V e 24 V atingem 3.200 RPM sem carga, enquanto a unidade de 90 V chega a 3.000 RPM. Combinadas com a gama de caixas de engrenagens integradas 2GN — com relações de redução de 3 a 200 — estas velocidades do motor CC traduzem-se em velocidades do eixo de saída de aproximadamente 16 RPM a 1.100 RPM, abrangendo a gama exigida por acionamentos de transportadores, atuadores de válvulas e equipamentos de dispensação médica, sem a necessidade de um estágio de controlo de velocidade externo em muitas aplicações.
③ Compatibilidade com caixa de câmbio integral
As caixas de engrenagens da série 2GN□K — disponíveis com comprimentos de saída de 32 mm (2GN3K–2GN18K) e 42 mm (2GN20K–2GN200K) — são montadas diretamente na face do motor CC sem a necessidade de uma placa adaptadora. Essa integração motor-caixa de engrenagens mantém o comprimento total compacto, o que é importante em aplicações como instrumentos de laboratório automatizados e cabeçotes de esteiras transportadoras de pequeno porte, onde o conjunto de transmissão precisa caber dentro de uma profundidade de gabinete definida. O torque de saída admissível varia de 0,11 N·m na relação 3 até 2,94 N·m nas relações 75–200.
④ Vida útil prolongada das escovas: 3.000 horas
A vida útil nominal das escovas de 3.000 horas em condições de carga nominal atende aos requisitos de intervalo de manutenção da maioria dos ciclos de trabalho de equipamentos médicos e de automação industrial. Para uma máquina operando em dois turnos por dia (aproximadamente 16 horas), isso se traduz em cerca de 6 meses antes da inspeção das escovas — um intervalo aceitável para a maioria dos planos de manutenção preventiva em ambientes de fabricação na América do Norte e na Europa. A qualidade do carvão das escovas e a pressão da mola são compatíveis com o diâmetro do comutador do motor CC para manter uma força de contato consistente durante toda a vida útil.
⑤ Baixo peso, alta densidade de torque
Com apenas 0,9 kg, o motor CC de ímã permanente EP-15W oferece uma relação potência/peso muito superior à de um motor de indução CA equivalente com o mesmo tamanho. Essa característica de alto torque torna o motor elétrico a primeira escolha para aplicações sensíveis ao peso em equipamentos portáteis, plataformas móveis e dispositivos médicos, onde cada grama adicional afeta a certificação do produto e o conforto do usuário. O tamanho compacto do motor CC — placa frontal de 60×60 mm — é compatível com a montagem padrão em subpainéis em uma ampla gama de padrões de gabinetes.
Princípio de funcionamento do motor CC
A compreensão do princípio de funcionamento de um motor CC começa com a força de Lorentz: um condutor percorrido por corrente, quando colocado em um campo magnético, sofre uma força perpendicular tanto à direção da corrente quanto à direção do campo. No EP-15W, os ímãs permanentes montados na carcaça do estator criam um campo radial estático. Os enrolamentos da armadura, enrolados no rotor, conduzem a corrente de alimentação, e a interação dessa corrente com o campo estático gera uma força tangencial em cada condutor da armadura — que se soma em todos os condutores ativos para produzir o torque contínuo no eixo.
O comutador e o conjunto de escovas de carvão desempenham a função essencial de inverter a corrente do enrolamento da armadura à medida que cada condutor gira pelo campo, garantindo que a força tangencial em cada condutor atue sempre na mesma direção de rotação. O terminal vermelho conectado à alimentação positiva aciona o eixo no sentido horário (CW); inverter a polaridade — conectando o preto ao positivo — inverte a rotação para o sentido anti-horário (CCW). Essa simples inversão de polaridade para controle de direção é uma das vantagens práticas que tornam os motores elétricos de corrente contínua tão populares em aplicações onde a operação direta e reversa é necessária sem um contator ou inversor de reversão dedicado.
A velocidade é regulada pela variação da tensão de alimentação — a velocidade do motor CC é aproximadamente proporcional à tensão nos terminais para uma determinada carga. Na tensão nominal, o motor funciona em sua velocidade nominal sem carga; a redução da tensão por meio de um controlador PWM para motor CC reduz proporcionalmente a velocidade, enquanto a capacidade de torque permanece relativamente constante. Isso torna o EP-15W adequado para aplicações onde é necessária uma saída de velocidade variável a partir de uma bateria ou fonte de alimentação fixa, como manipuladores de placas automatizados em laboratório ou pequenos acionamentos de bombas em equipamentos médicos na América do Norte e na Europa.
Materiais e Construção
A carcaça do estator do motor CC EP-15W é fabricada em aço laminado a frio, proporcionando um caminho de retorno de fluxo rígido e de baixa relutância para o circuito de campo do ímã permanente. Os ímãs permanentes do estator são blocos de ferrite sinterizada, colados e fixados mecanicamente contra o furo da carcaça. A ferrite oferece produto energético adequado para a demanda de fluxo do motor de 15 W, mantendo-se, ao mesmo tempo, economicamente viável e resistente à desmagnetização nas temperaturas de operação do motor — uma consideração importante em aplicações onde o motor está instalado em um gabinete hermético sem refrigeração forçada em climas quentes como os da Austrália e do Sudeste Asiático.
O núcleo da armadura é feito de aço silício laminado, estampado e empilhado para minimizar as perdas por correntes parasitas na faixa de rotação de 3.000 a 3.200 RPM. Os enrolamentos da armadura são feitos de fio de cobre esmaltado com isolamento Classe B (130 °C). Os segmentos do comutador são de cobre trefilado a frio e polidos com prata para proporcionar uma superfície de contato suave para as escovas de carvão. O carvão utilizado nas escovas é uma formulação autolubrificante de alta densidade, selecionada para atingir uma vida útil nominal de 3.000 horas — a mesma especificação de vida útil de escovas utilizada em motores elétricos CC para automação industrial, onde a manutenção não programada é dispendiosa.
A carcaça integral da caixa de engrenagens 2GN□K é fabricada em liga de alumínio fundido de precisão, proporcionando uma estrutura leve e dimensionalmente estável para o conjunto de engrenagens cilíndricas. Os blanks das engrenagens são de aço cementado, fresados com qualidade AGMA 8 e rebarbados antes da montagem. O eixo de saída possui diâmetro de 8h7 e é retificado com tolerância h7, compatível com acoplamentos de eixo padrão e furos de pinhão cilíndrico sem necessidade de acabamento adicional. A caixa de engrenagens é pré-lubrificada na fábrica com graxa de lítio-complexo de longa duração, não necessitando de relubrificação durante sua vida útil em condições normais de operação — uma abordagem de kit de motor CC selado que simplifica a instalação em linhas de produção em todo o mundo.
Cenários de aplicação
Indústrias e tipos de equipamentos onde o motor CC EP-15W oferece desempenho comprovado e confiável.
Equipamentos médicos e de laboratório
Bombas de seringa, dispensadores peristálticos e manipuladores de amostras automatizados em instalações de saúde na América do Norte e na Europa especificam a variante K2D6-24□ de 24 V devido ao seu baixo ruído elétrico e torque consistente em baixa velocidade quando combinada com caixas de engrenagens 2GN de alta relação. O tamanho compacto de 60×60 mm se encaixa em gabinetes de instrumentos padrão, e a construção selada do motor CC atende aos requisitos típicos de propriedade intelectual de equipamentos de laboratório sem modificações adicionais na carcaça do motor.
Automação de Escritório e Máquinas de Venda Automática
Mecanismos de transporte de papel, dispensadores de cartões e atuadores de máquinas de venda automática no Japão, Europa e América do Norte utilizam o motor de 24 V CC devido ao seu torque suave e controlável nas baixas velocidades necessárias para o manuseio de papel. A baixa corrente sem carga (0,4 A a 24 V) é importante em sistemas de venda automática com baterias, onde o consumo de energia em modo de espera afeta diretamente os intervalos de substituição da bateria e o custo operacional.
Automação Industrial e Acionamentos de Transportadores
Cabeçotes de esteira de pequeno porte, acionamentos de transporte e mesas indexadoras rotativas em linhas de montagem automatizadas na Alemanha e no Reino Unido utilizam a variante K2D6-90□ de 90 V, que opera diretamente com uma fonte de alimentação retificada padrão de 90 V CC, sem a necessidade de um conversor abaixador. O estágio de acionamento do motor CC é, portanto, mais simples e econômico, e a menor corrente de operação (0,4 A a 90 V) reduz os requisitos de fiação e dimensionamento de contatores em montagens de painéis de alta densidade.
Equipamentos agrícolas e para atividades ao ar livre
Distribuidores de sementes, unidades de dosagem de fertilizantes e atuadores de válvulas de irrigação em fazendas australianas e norte-americanas utilizam a variante K2D6-12□ de 12 V, alimentada diretamente pela bateria do trator ou veículo utilitário. A alta velocidade sem carga (3.200 RPM), combinada com uma caixa de engrenagens 2GN de alta relação (com relações de 75 a 200), fornece a saída lenta e de alto torque necessária para acionamento de válvulas dosadoras e comportas, sem a necessidade de um controlador de velocidade para motores CC em aplicações simples de ligar/desligar.
Robótica e atuadores leves
Robôs educacionais e de serviço leve em instituições de pesquisa na Europa e na América do Norte especificam a variante de 24 V como atuador articular, utilizando a caixa de engrenagens 2GN integrada em relações médias (20–50) para fornecer a velocidade de saída e a faixa de torque necessárias para os movimentos do braço articulado. O peso total do conjunto motor-caixa de engrenagens de aproximadamente 1,2 kg mantém a inércia da junta baixa, o que simplifica o ajuste do servo quando o motor é operado por um pequeno controlador de acionamento de motor CC.
Sobre o fabricante
Mais de uma década de experiência prática em produção de transmissão de potência mecânica e fabricação de motores elétricos respalda cada motor CC EP-15W que sai de nossa fábrica. Nossa linha de produtos abrange caixas de engrenagens agrícolas, redutores de engrenagem helicoidal, redutores planetários, eixos de tomada de força, cilindros hidráulicos, engrenagens, correntes e motores — uma amplitude que nos proporciona uma compreensão sistêmica de como um motor CC se integra à sua caixa de engrenagens, ao seu controlador de acionamento e à máquina que ele alimenta, em vez de tratar o motor como um componente isolado.
A unidade possui certificação ISO 9001:2015 em todo o processo de produção — inspeção de matéria-prima recebida, montagem de enrolamento e comutador, ajuste de escovas e molas, corte e montagem de engrenagens da caixa de engrenagens e testes finais de desempenho. As carcaças das caixas de engrenagens e dos motores são produzidas em ferro fundido nodular, ferro fundido, aço fundido, aço fundido de precisão e alumínio fundido, dependendo da aplicação, todas usinadas com tolerâncias dimensionais que garantem a intercambialidade entre os lotes de produção. O corte de engrenagens, a cementação e a montagem são realizados internamente, eliminando a variação de subfornecedores da cadeia de qualidade.
Kits padrão de motores CC — motor mais caixa de engrenagens, montados em fábrica e com desempenho testado — estão disponíveis para todas as três tensões nominais em toda a faixa de relação 2GN□K. Clientes OEM no Reino Unido, Alemanha, Austrália, Canadá e em todo o Sudeste Asiático solicitam regularmente tensões de enrolamento personalizadas, modificações no eixo ou escovas especiais para maior vida útil; nossa equipe de engenharia atende a essas necessidades dentro da estrutura de qualidade padrão ISO.
Oficina
Produtos relacionados
Construa um sistema de acionamento completo — motor, caixa de engrenagens e redutor — a partir de uma única fonte de fornecimento.
Motores elétricos CC
O EP-15W se encaixa em uma categoria mais ampla. motor CC O catálogo abrange desde inversores de frequência de baixa potência (menos de um watt) até motores CC de ímã permanente e motores CC sem escovas de vários quilowatts. Se a sua aplicação exige maior potência, uma tensão nominal diferente, um motor CC sem escovas para operação livre de manutenção ou um motor CC de alto torque para acionamento direto, a linha completa atende a todas as necessidades. Todos os modelos mantêm o mesmo padrão de montagem da série K2D6, simplificando a substituição do motor e as atualizações do sistema.
Caixa de engrenagens sem-fim
Para aplicações que exigem um torque de saída superior ao fornecido pela caixa de engrenagens em linha 2GN, nosso caixa de engrenagens sem-fim A gama de motores — que abrange reduções de estágio único de 1/5 a 1/60 em carcaças de ferro fundido e alumínio — combina-se diretamente com o EP-15W através de um adaptador de flange para motor. A propriedade de travamento automático da saída da engrenagem sem-fim em altas relações adiciona uma função de retenção de posição sem a necessidade de um freio separado, o que complementa o controle de velocidade inerente ao motor CC em aplicações de atuadores de válvulas e acionamentos de comportas no Reino Unido, Austrália e América do Norte.
Perguntas frequentes
Q1. O que é um motor CC e como ele funciona em um dispensador médico alimentado por bateria de 24V usado em instalações de saúde na América do Norte?
Um motor CC é um motor elétrico que converte energia elétrica de corrente contínua em rotação mecânica, utilizando a interação entre um campo magnético e os condutores da armadura que transportam corrente. Em um dispensador médico alimentado por bateria de 24 V, o motor CC de ímã permanente K2D6-24□ consome 0,4 A sem carga e aproximadamente 1,0 A com carga nominal, tornando-o compatível com pequenas baterias de lítio ou chumbo-ácido sem descarga excessiva. O controlador PWM do motor CC ajusta a tensão média aplicada ao motor, controlando a velocidade do dispensador com precisão. A caixa de engrenagens 2GN integrada, com relações de 75 a 150, reduz a velocidade do eixo para a faixa de 20 a 45 RPM exigida pelos mecanismos de seringas e bombas peristálticas, multiplicando o torque para superar a maior resistência de fluidos viscosos.
Q2. Qual a tensão do motor CC — 12V, 24V ou 90V — que devo escolher para acionar uma pequena esteira transportadora alimentada por uma fonte de alimentação de painel em uma linha de montagem automatizada na Alemanha?
Para uma fonte de alimentação de montagem em painel em um ambiente industrial alemão, a K2D6-24□ de 24 V é a opção mais prática. Fontes de alimentação industriais padrão de 24 V CC são amplamente disponíveis a baixo custo, a corrente de carga de 1,0 A é facilmente suportada por fontes padrão de 2 A para trilho DIN, e 24 V é a tensão de controle dominante em painéis de automação industrial europeus — o que significa que não é necessário um transformador de isolamento adicional. A variante de 90 V é mais adequada para fontes retificadas da rede elétrica, e a variante de 12 V é otimizada para aplicações com bateria. Todas as três fornecem a mesma potência de saída de 15 W, portanto, o controlador de acionamento do motor CC pode ser dimensionado da mesma forma, independentemente da tensão escolhida, uma vez determinada a tensão de alimentação.
Q3. Como selecionar a relação de redução correta da caixa de engrenagens 2GN para um motor CC EP-15W que aciona um atuador de válvula a 20 RPM em uma estação de tratamento de água australiana?
Com carga nominal, a válvula K2D6-24□ opera a aproximadamente 3.000 RPM. Dividindo 3.000 por 20 RPM (valor alvo), obtém-se uma relação de transmissão necessária de 150. A caixa de engrenagens 2GN150K (dentro do suporte 2GN60K–2GN200K, L=42 mm) fornece exatamente essa relação, com uma velocidade de saída de 22 rpm e um torque admissível de 2,94 N·m. Confirme se o torque de acionamento necessário da válvula — incluindo o atrito da sede, o atrito da gaxeta e qualquer torque de pressão diferencial — está abaixo de 2,94 N·m. Para instalação externa no clima australiano, verifique se a faixa de temperatura de operação do motor abrange as condições ambientais de verão no local da planta e considere uma caixa de motor selada com classificação IP65 caso o motor CC fique exposto a respingos de água ou poeira.
Q4. Que tipo de motor CC é o EP-15W e por que você o usaria em vez de um motor CC sem escovas ou um motor CA para um atuador de junta de robótica leve em um laboratório de pesquisa no Reino Unido?
O EP-15W é um motor CC com escovas e ímãs permanentes — um tipo de motor CC que utiliza escovas de carbono em um comutador de cobre para chavear a corrente do enrolamento da armadura. Comparado a um motor CC sem escovas (motor BLDC), ele requer um controlador mais simples e de menor custo (sem fiação de sensor Hall, sem inversor trifásico), tornando-o a escolha preferida em orçamentos de pesquisa com restrições orçamentárias e aplicações de prototipagem rápida. Comparado a um motor CA, sua curva de torque-velocidade é linear e previsível até velocidades muito baixas, o que simplifica o circuito de controle de velocidade conjunta. A desvantagem é a vida útil das escovas de 3.000 horas — em um ambiente de pesquisa com operação intermitente, isso normalmente se traduz em vários anos, tornando a substituição das escovas uma manutenção simples, em vez de uma restrição de produção.
Q5. Onde posso encontrar um motor CC EP-15W personalizado com tensão de enrolamento não padrão para integração OEM em equipamentos de medição agrícola distribuídos no Canadá?
Tensões de enrolamento personalizadas fora das opções padrão de 12 V / 24 V / 90 V — por exemplo, 36 V ou 48 V para compatibilidade com baterias de lítio específicas usadas em equipamentos de agricultura de precisão canadenses — estão disponíveis através do nosso programa OEM. Forneça a tensão de alimentação necessária, a velocidade máxima sem carga e o ponto de carga nominal (torque e corrente), e nossa equipe de engenharia confirmará se o ponto de operação desejado é alcançável dentro da estrutura K2D6 ou se é necessário um motor CC de maior potência. Conjuntos personalizados de motor e caixa de engrenagens são fornecidos como kits de motor CC testados em fábrica, com documentação ISO completa.
Q6. Como a característica de alta velocidade de um motor CC afeta a seleção da relação de transmissão quando preciso de uma saída de torque alto e muito lenta para um atuador de máquina de venda automática no Sudeste Asiático?
A alta velocidade do motor CC em vazio (3.200 RPM para as variantes de 12 V e 24 V) é, na verdade, uma vantagem na seleção da caixa de engrenagens: uma velocidade mais alta do motor significa que a caixa de engrenagens realiza uma maior parte do trabalho de redução de velocidade, o que permite multiplicar o torque de forma mais eficaz. Para um atuador de máquina de venda automática que necessita de uma saída de 17 a 22 RPM com até 2,94 N·m, a caixa de engrenagens 2GN180K ou 2GN200K oferece exatamente essa combinação a partir de um motor CC de 24 V que consome 1,0 A em carga. O motor de 60×60 mm, juntamente com a caixa de engrenagens de 42 mm, mantém o comprimento total do conjunto abaixo de 100 mm, o que normalmente se encaixa na profundidade padrão da coluna de venda automática utilizada no mercado do Sudeste Asiático sem necessidade de modificações mecânicas.
Editor: PXY
