In apparaten zoals gasmeters en noodafsluiters voor gas spelen mini-DC-tandwielmotoren een steeds belangrijkere rol als ‘veiligheidswachters’. Ze transformeren traditionele mechanische kleppen in slimme terminals die op afstand kunnen worden bediend en automatisch kunnen afsluiten, en vormen daarmee essentiële onderdelen voor veilig gasgebruik en slimme gas-IoT-toepassingen.
Traditionele gaskleppen zijn afhankelijk van handmatige bediening, waardoor ze bij noodsituaties zoals gaslekkages niet snel genoeg automatisch de gastoestroom kunnen onderbreken, wat ernstige veiligheidsrisico’s met zich meebrengt. Gewone elektrische kleppen ondervinden eveneens problemen zoals hoog stroomverbruik, onvoldoende koppel en lage betrouwbaarheid in complexe omgevingen, waardoor ze moeilijk voldoen aan de strenge eisen voor slimme gasmeters: lange levensduur, laag stroomverbruik en explosiebestendigheid.
Slimme gasafsluiters stellen bijzondere eisen aan hun kernenergiebron — de miniatuur gelijkstroomversnellingsmotor — die klein, krachtig, extreem stroomzuinig en zelfremmend moet zijn. De motor maakt gebruik van een versnellingsbak om een tandheugel- of schuifschroefmechanisme aan te drijven, waardoor roterende beweging wordt omgezet in lineaire beweging om de opening en sluiting van de klepschijf of -kern nauwkeurig te regelen. Om aan de behoeften van langdurige stand-by bij gasmeters te voldoen, moet het motordesign stroomzuinig zijn en compatibel met batterijvoeding. Bovendien moet de aandrijfcircuit van de motor mechanische koppelbegrenzing bevatten om het koppel te beperken wanneer de klep volledig open of gesloten is, wat het stroomverbruik verlaagt en de motor beschermt.
Verschillende gepatenteerde technologieën tonen innovatieve toepassingen van micro-motoren in gasafsluiters. Bijvoorbeeld: een via Bluetooth bestuurbaar elektrisch gasafsluitsysteem omvat een besturingseenheid met een microcontroller, een Bluetooth-module, een lekkagedetectiecircuit en een motorstuurcircuit. Opdrachten die via een smartphone of afstandsbediening worden verzonden, worden ontvangen door de microcontroller, die de rotatie van de motor aanstuurt. Een reductieversnelling verhoogt het koppel om de klepsteel aan te drijven, waardoor op afstand bediening van de klep mogelijk is. Om de betrouwbaarheid te verbeteren, gebruiken sommige ingebouwde motorklepontwerpen complexe tandwielreductiecomponenten (zoals een eerste en tweede versnelling met snelheidsaanpassing) voor nauwkeurige overbrenging en afgedichte constructies om te garanderen dat de klep ook onder omstandigheden zoals onderdruk gesloten blijft.
Voor industriële en buitentoepassingen zijn de eisen aan motorprestaties nog strenger. Motoren die worden gebruikt in gasballonafsluiters moeten waterdicht en explosiebestendig zijn en via luchtvaartstekkers met de schakelaarcontroller worden verbonden voor snelle vervanging. Om problemen zoals het vastlopen van afsluiters door sediment aan te pakken, maken sommige oplossingen gebruik van wormwielmotoren met een hoge reductieverhouding (zoals model TJW56FA, tot 1:2000) om uiterst hoge koppelkracht te leveren en zo weerstand te overwinnen. Momenteel zijn er in China steeds meer bedrijven die zich specialiseren in O&O en productie van miniatuurmotoren. Hun producten worden veelvuldig toegepast in slimme gasmeters en slimme waterventilen en zijn erkend als ‘Little Giant’-bedrijven: kleine en gespecialiseerde innovatieve ondernemingen die voortdurend bijdragen aan technologische upgrades in de sector.
