如何選擇合適的BLDC直流無刷電機(jī)

為實(shí)際應(yīng)用選擇合適的電機(jī)是至關(guān)重要，廣州昊誠(chéng)電機(jī)有限公司根據(jù)電機(jī)的負(fù)載特性，需要確定合適的電機(jī)參數(shù)；其主要參數(shù)有以下幾點(diǎn)： 

·應(yīng)用是的大扭矩要求；

·平方根(RMS)扭矩需求； 
·轉(zhuǎn)速要求。 

l  大扭矩 

大扭矩可以通過將負(fù)載扭矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和摩擦力相加得到。另外，還有一些額外的因素影響如扭矩：氣隙空氣的阻力等，這就需要至少20%的扭矩余量，綜上所述，有以下等式： 

TP = (TL + TJ + TF) * 1.2 

TJ為電機(jī)啟動(dòng)或加速過程需要克服的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，其主要包括電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，其表示為： 

TJ = JL + M * α 

上式中α為加速度，JL+M為定子和負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。電機(jī)的機(jī)械軸決定電機(jī)的負(fù)載力矩和摩擦力。 

l 扭矩 

可以近似的認(rèn)為平方根扭矩為實(shí)際應(yīng)用中需要的持續(xù)輸出扭矩。它由很多因素決定：大扭矩、負(fù)載扭矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、加速、減速以及運(yùn)行時(shí)間。下面的等式表示了平方根扭矩的計(jì)算，其中TA為加速時(shí)間、TD為減速時(shí)間和TR為運(yùn)行時(shí)間。 

TRMS = √ [{TP2 TA + (TL + TF)2TR + (TJ – TL – TF)2 TD}/(TA + TR + TD)] 

l 轉(zhuǎn)速 

這是有應(yīng)用需求的轉(zhuǎn)速。比如，吹風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速需求是，高轉(zhuǎn)速和平均轉(zhuǎn)速相差不大，顯然在一些點(diǎn)對(duì)點(diǎn)定位系統(tǒng)如傳送帶和機(jī)械臂系統(tǒng)中就需要大轉(zhuǎn)速范圍的電機(jī)，可以根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速梯形曲線確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速需求。

BLDC直流無刷電機(jī)的典型應(yīng)用 

BLDC直流無刷電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，如汽車、工具、工業(yè)工控、自動(dòng)化以及航天等等。總的來說，BLDC直流無刷電機(jī)可以分為以下三種主要用途： 

·持續(xù)負(fù)載應(yīng)用 
·可變負(fù)載應(yīng)用 
·定位應(yīng)用 

l 持續(xù)負(fù)載應(yīng)用 

這種應(yīng)用主要用于那些需要一定轉(zhuǎn)速但是對(duì)轉(zhuǎn)速精度要求不高的領(lǐng)域，比如風(fēng)扇、抽水機(jī)、吹風(fēng)氣等一類的應(yīng)用。通常這類應(yīng)用成本比較低且多是開環(huán)控制。 

l 可變負(fù)載應(yīng)用 

這類主要指的是電機(jī)轉(zhuǎn)速需要在某個(gè)范圍內(nèi)變化的應(yīng)用，在這類應(yīng)用中主要對(duì)電機(jī)的高轉(zhuǎn)速特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性有更高的要求。家用器具中的洗衣機(jī)、甩干機(jī)和壓縮機(jī)就是很好的例子。在汽車工業(yè)領(lǐng)域，油泵控制、電控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制和電子工具等也是很好的例子。在飛行領(lǐng)域也有很多的應(yīng)用，比如離心機(jī)、泵、機(jī)械臂、陀螺儀等等。這個(gè)領(lǐng)域中多使用電機(jī)反饋器件組成半開環(huán)和閉環(huán)進(jìn)行控制。這就需要復(fù)雜的控制算法，增加了控制器的復(fù)雜程度也增加了系統(tǒng)成本。 

l 定位應(yīng)用 

大多數(shù)的工業(yè)控制和自動(dòng)控制方面的應(yīng)用屬于這個(gè)類別。在這些應(yīng)用中往往會(huì)完成能量的輸送，如齒輪或者傳送帶，因此系統(tǒng)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和轉(zhuǎn)矩有特別的要求，同時(shí)這些應(yīng)用也可能需要隨時(shí)的改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向，電機(jī)可能工作在勻速，加速，減少階段，而且有可能在這些階段中負(fù)載也在變化，所以這對(duì)控制器提出了更高的要求，通常這種控制使用閉環(huán)控制，甚至?xí)信ぞ丨h(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)三個(gè)控制環(huán)。測(cè)速時(shí)可能會(huì)用上光電編碼器和一些同步設(shè)備。有時(shí)候這些傳感器會(huì)被用于測(cè)量相對(duì)位置，也有時(shí)候用于測(cè)量絕對(duì)位置。過程控制、機(jī)械控制和運(yùn)輸控制很多都屬于這類應(yīng)用。

直流無刷電機(jī)相對(duì)傳統(tǒng)的有刷電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)而言，它擁有高的轉(zhuǎn)速/扭矩比、好動(dòng)態(tài)特性、運(yùn)行效率高、長(zhǎng)壽命、低噪聲、寬轉(zhuǎn)速范圍和制造容易等等優(yōu)良特性。特別是去單位體積的功率輸出特性使得其可以用于對(duì)尺寸和重量的場(chǎng)合。這些優(yōu)良的特性使得BLDC在工業(yè)控制領(lǐng)域、汽車工業(yè)、航天等等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。

廣州昊誠(chéng)電機(jī)有限公司專注于直流無刷電機(jī)，提供無刷直流智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)全套解決方案，有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新技術(shù)，快速滿足您新產(chǎn)品開發(fā)需求，提供個(gè)性化整體解決方案。