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今天我们就来聊聊一个既熟悉又陌生的产品——减速电机。减速电机，是现代温室中不可或缺的重要组成部分，遮阳、通风和提升功能都需要减速电机来提供动力。对于一个持续运行的专业生产型温室来说，选择一台可靠且适用的减速电机是非常有必要的。今天，我们就通过产品参数，来仔细地了解一台减速电机。小编拿到的参数来自于一台LOCKEWA型减速电机。来自于知名减速电机生产商——德国LockAntriebstechnikGmbH（洛科传动技术有限公司）。LockAntriebstechnikGmbH的在华分支机构是其全资子公司——洛科传动技术（南京）有限公司。图1EWA12减速电机（配We66输出轴）这台减速电机的外观方方正正，限位开关安装位设计在减速机体内。整体上造型简洁，漆面平整，用料扎实。整个减速箱体采用全钢制造，包括限位开关盖板也采用钢制，感觉上要比塑料扣盖结实很多，虽然限位开关扣盖理论上不会被磕碰。图2EWA12减速电机六视图图3EWA12减速电机尺寸图减速电机三个核心参数，分别是输入功率、输出扭矩和输出转速。国内的减速电机多沿用早期荷兰DeGier公司的命名规则。业内通用GW40、GW60或GW80命名，分别代表N·m扭矩、N·m扭矩和N·m扭矩产品。转速上也采用DeGier标准的2.6rpm和5.2rpm。形成这个情况是有来由的。早在年代，国内连栋温室兴起，引进了很多荷兰VENLO式温室，国内温室相关的研究机构以及厂商开始对进口产品开始引进。早期进入中国的品牌主要有3个，分别是DeGier、RIDDER、和LOCK。前两个是荷兰品牌，LOCK是德国品牌。随后，仿制品大量涌现。典型的就是传动系统对DeGier产品的仿制，包括减速电机以及齿轮齿条等配套产品。之后，DeGier产品逐渐退出了中国市场，LOCK产品由于高昂的价格，在国内的市场占有率始终不高，因此也逐渐淡出视野。竞争对手的退出，使得RIDDER品牌迎来了快速发展期。国内资材商争相代理RIDDER品牌产品，同时由于RIDDER的齿轮齿条产品和DeGier的齿轮齿条产品相似度非常高，加之当时国内由于材质和工艺原因，齿轮齿条的品质无法与进口产品相比，无法满足需求，使得用户的产品过度非常顺利。几乎所有的温室工程商的设计说明中都指定齿轮齿条品牌为RIDDER（时至今日，还有很多厂商在设计说明中这么写，甚至在RIDDER品牌在国内停止销售时期也是如此）。但由于DeGier产品习惯的养成，国内RIDDER经销商仍然以DeGier的型号或规格称呼RIDDER产品。一个案例是A型拉幕齿轮和B型拉幕齿轮。DeGier的拉幕齿轮型号为THG40，但同一个型号下分1.82:1速比和1:1速比两种，为了区分，即按照DeGier产品图册顺序分别命名为“A型齿轮”和“B型齿轮”，并沿用至今，成为业内不成文的标准。其他两家都是分配不同型号的。另一个案例是拉幕齿条。拉幕齿条国内最常用的就是4m开间用齿条，DeGier的该型齿条长度是mm，所以也被业内称作“齿条”。同样，业内也用这一名称来称呼RIDDER的产品，但实际上，RIDDER的产品长度是mm。再就是本段文字前面提到的减速电机型号和电机输出转速。时至今日，业内仍以40型、60型和80型区分减速电机型号。对于转速，只知道有2.6rpm和5.2rpm，不知道有其他转速的存在，甚至闹出向RIDDER或LOCK要求采购这两个转速电机的笑话（这两家并没有这两个转速的产品）。再后来，RIDDER产品在-年间因为某些原因退出中国市场若干年，直到年回归中国市场，年LOCK也再度回归中国市场。当然这些都是后话。减速电机的三个核心参数对工程设计而言，其意义分别是：输入功率：计算温室电负载情况，布线和控制柜元件选型；评估温室节能性。输出扭矩：估算系统可以支持的拉幕系统面积或开窗数。输出转速：推算拉幕或开窗系统一个行程的运行时间。另外，根据上述三个数值，可以计算出该减速电机的传动效率。但是，正如后面贴士中说明的一样，由于产品扭矩取值标准不同，所以各品牌间的传动效率没有可比性。我们现在拿到手的这款EWA减速电机，其输出扭矩为N·m，输出转速为4.4rpm，输入功率为0.17kW。按照LOCK公司给出的参数，N·m的输出扭矩可以满足大约2㎡的遮阳系统驱动需求（A型齿轮齿条传动，幕布克重80g/㎡）。按LOCK公司的技术说明书所述，其扭矩标注是以最低输出扭矩为准，即保证产品在整个生命周期内均能保持不低于N·m的扭矩输出。同样的面积，国内的常规设计，一般会选择40型减速电机，电机输入功率在0.37kW（2.6rpm）/0.55kW（5.2rpm）左右。相较之下，该产品较国内一般产品更胜一筹。相对来说，使用4.4rpm转速的减速电机来驱动拉幕或开窗系统的话，时间上要比5.2rpm的减速电机要长，理论上4.4rpm电机的行程要比5.2rpm的长18%左右的时间。但是，考虑到齿轮速比和齿轮周行程等因素，二者相差不一定有那么大。圈主分别计算了三家的典型产品，在一个mm的行程上，得出下表结论：LOCK的行程时间比DeGier长约3%（35”），比RIDDER长约5%（52”）。按照LOCK公司的技术说明，在中国国内销售的EWA型减速电机，标配A60版本配置。所谓A60版本配置，是一项LOCK内部标准，旨在使用合适的材料和工艺，使电机能够在更低环境温度及室外条件下工作。A60版本的EWA减速电机可以在-15℃~60℃环境下正常工作。在我国，除部分高寒地区外，满足绝大部分地区日间室外使用（一般室外遮阳和通风不会在特别寒冷的环境下使用）。这里需要注意的是，在热带亚热带使用的减速电机，不宜选择A60版本，在这种高温环境下，A60版本产品可能会出现散热不佳的情况。LOCK全系列电机产品满足IP55防护等级（具体定义可参照文后贴士）。室外使用可不加防雨罩。相比市面上一些防护等级较低的产品，如果其防水等级低至4甚至3的话，则需要安装专门的防雨罩来防止特定角度雨水侵入。EWA减速电机的左侧和底面均设有安装孔位。且底面的安装孔位采用机体外设置，因此放宽了安装螺栓的长度限制，可以使用防松螺母等措施防止螺栓松脱。两面设有安装孔的设计较只有一面有安装孔的设计来说，大幅度减少了电机安装板的设计要求，安装位置也更为丰富。EWA设有3个排气孔位，使得该产品可用多个角度安装。相比之下，只有1~2个排气孔的产品，安装位置就会受到很大限制。减速电机之所以要设置排气孔，是因为减速机体内的齿轮以及蜗轮蜗杆需要通过润滑脂来润滑。由于液态润滑脂具有良好的润滑性和导热性，被广泛使用。减速机在工作时，润滑脂受热会释放气体，如果这些气体不能及时排出，压力过大，可能会对减速机体（特别是密封部位）造成破坏。由于排气孔必须位于润滑脂液面标高之上，所以，排气孔所在的位置就限制了电机允许的安装姿态。市面上也有没设置排气孔的减速电机，其理论是，一次拉幕行程（4m开间），一般在15~20分钟之间，这个工作时间不足以让润滑脂过热，因此取消排气孔。这类电机的安装姿态完全不受排气孔限制，可任意角度安装。但这类电机不允许连续工作和频繁启动，因为会造成润滑脂过热。图4EWA减速电机安装姿态图例LOCK的减速电机产品允许小扭矩型号直接通过联轴器连接传动轴，而无需通过链轮连接。这样一来，一可略降成本，二可减少维护成本（链轮需要定期维护润滑）。LOCK减速电机一直以高可靠性、高适用性和超低维护需求著称。有多个业内人士向圈主反馈说在国内某某项目，工作20年以上，从未维修保养过的LOCK减速电机仍在正常使用。LOCK减速电机全系标配END20限位开关，这款EWA也不例外。图5LOCKEND20限位开关END20依靠两个不等速齿轮的转速差来实现行程圈数的控制，相比目前国内市场上采用的弹片式限位开关，其行程控制更加精确，寿命更长，故障率更低。图6传统弹片式限位开关项目案例正如开篇所说，减速电机对我们是既熟悉又陌生。说熟悉是因为几乎每个温室工程都会接触到；说陌生是因为我们很多从业者尚不能深入的对产品进行了解，无法横向对比产品优劣，不清楚产品参数的取值规则。通过这次聊的LOCKEWA减速电机，让我们重新认识减速电机这一熟悉而又陌生的温室装备。也让我们再度见识了德国产品的严谨与精细。同时圈主也希望LOCK公司能够以更加亲民的价位向国内用户提供优秀的产品。TipsIP防护等级IP（INGRESSPROTECTION）防护等级系统是由IEC（INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION）所起草，将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。IP防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级(这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到电器之内带电部分，以免触电)，第2个数字表示电器防湿气、防水浸入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。第1位数字含义第2位数字含义耐热绝缘等级耐热绝缘等级指电机绕组采用的绝缘材料的耐热等级。电机运行时，绕组最热点的温度不得超过下表的规定，否则会引起绝缘材料加速老化，缩短电机的寿命；如果温度超过允许值很多，绝缘会损坏，导致电机烧毁。电机工作制电机工作制指的是用电机等相关技术完成人们所要达到的工作效果电机的工作制表明电机在不同负载下的允许循环时间。电动机工作制为:S1~S10；其中：电机的工作制的分类是对电机承受负载情况的说明，它包括启动、电制动、空载、断能停转以及这些阶段的持续时间和先后顺序，工作制分以下10类：S1连续工作制：在恒定负载下的运行时间足以达到热稳定。S2短时工作制：在恒定负载下按给定的时间运行，该时间不足以达到热稳定，随之即断能停转足够时间，使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K以内。S3断续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。这种工作制中的每一周期的起动电流不致对温升产生显著影响。S4包括起动的断续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间、一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。S5包括电制动的断续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间。S6连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间，但无断能停转时间。S7包括电制动的连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间和一段快速电制动时间，但无断能停转时间。S8包括变速变负载的连续周期工作制：按一系列相同的工作周期运行，每一周期包括一段在预定转速下恒定负载运行时间，和一段或几段在不同转速下的其它恒定负载的运行时间，但无断能停转时间。S9负载和转速非周期性变化工作制：负载和转速在允许的范围内变化的非周期工作制。这种工作制包括经常过载，其值可远远超过满载。S10离散恒定负载工作制：包括不少于4种离散负载值（或等效负载）的工作制，每一种负载的运行时间应足以使电机达到热稳定，在一个工作周期中的最小负载值可为零。根据规定，S3工作制电机应在代号后加负载持续率。例如：S3-40%。其含义是S3（断续周期）工作制，工作和停转时间比为4:6。输入功率、输出扭矩与输出转速的关系由于输出功率（kW）=输出转速（rpm）×输出扭矩（N·m）÷，所以，当输出功率一定时，转速越高，扭矩越小，扭矩越大，转速越低。如果转速和扭矩同时提高，或一个不变一个提高，那必须提高输出功率，相应地，就要提高输入功率。传动效率一般来说，传动效率=输出功率÷输入功率，即：传动效率=输出转速×输出扭矩÷（×输入功率）。但由于系统工作工况不同，其输出扭矩不是一个固定值。各生产商对其产品的名义扭矩定义不同，有些以峰值数据为准，有些以稳定工况数据为准，而有些则以最低数据为准。因此不同品牌产品间的传动效率并没有横向对比意义。同一品牌内的产品，对比传动效率比较有意义。一般自锁蜗杆传动机构由于自身物理特性，传动效率只能达到40%~45%，纯齿轮传动的传动效率可达到95%以上

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