Hvordan velge en passende BLDC-motor
Jan 08, 2024
Børsteløse DC-motorer(BLDC) er mye brukt i industriell automasjon, bilindustri, medisinsk utstyr, kunstig intelligens og andre industrier på grunn av deres lange levetid, lave støy og høye dreiemoment. BLDC-er kommer i et bredt spekter av størrelser og typer, og i praksis har vi må velge riktig BLDC-motor for å oppfylle ytelseskravene til applikasjonen. I denne bloggen vil SIT introdusere hvordan du velger riktig BLDC-motor for din applikasjon.
1. Velg riktig BLDC-motortype
I henhold til strukturen kan børsteløse DC-motorer deles inn i to typer: Inrunner type og outrunner type. I bunn og grunn jobber de etter samme prinsipp, men har forskjellige fordeler og begrensninger. Inrunner BLDC-motorer plasserer statoren (fast element) utenfor og rotoren (roterende element) inne, med rotoren roterende inne i statoren. Outrunner BLDC-motorer har motsatt design: Statoren er plassert inne, rotoren er utenfor, og den eksterne rotoren roterer rundt statoren i midten. Forholdsvis sett er børsteløse motorer med inrunner mindre i diameter og raskere, noe som gjør dem mer egnet for høyhastighetsapplikasjoner, mens outrunner børsteløse motorer har en større diameter og bedre varmespredning, noe som letter bruken av lavhastighetsmoment og er egnet for lavt hastighetsmoment. -hastighetsapplikasjoner.
Avhengig av om de har sensorene eller ikke, er BLDC-motorer også delt inn i sensorede BLDC-motorer og sensorløse BLDC-motorer. Valget mellom dem avhenger vanligvis av kostnadene. Sensorløse motorer brukes i økende grad i applikasjoner som lavkostmotorapplikasjoner med variabel hastighet som vifter, kjøleskapskompressorer, klimaanlegg og hageverktøy. Imidlertid krever applikasjoner som krever høyt dreiemoment ved oppstart, for eksempel elektriske verktøy som e-sykler og pedelecs, bruk av motorer med sensorer.
I tillegg, når det gjelder materialer, prioriterer vi ferritt BLDC-motorer med høy effektivitet, lav pris og lav temperaturstigning. Alnico BLDC-motorer eller sjeldne jordarts-BLDC-motorer bør kun vurderes i tilfelle strenge ytelseskrav, liten størrelse og høy omgivelsestemperatur.
2. Nøkkelytelsesparametere for motorvalg
Når du velger en børsteløs DC-motor, er parametere en av de viktigste valgfaktorene. Blant dem er de tre viktigste ytelsesparametrene dreiemoment, hastighet og kraft.
2.1 Dreiemoment
Motormoment er, enkelt sagt, størrelsen på motorens rotasjonskraft, som reflekterer motorens belastningskapasitet – jo høyere dreiemoment, jo større belastning tåler motoren, og jo bedre vil motorens ytelse være i sammenligning.
I praksis må vi imidlertid vurdere det maksimale dreiemomentet som kreves for applikasjonen, som kan oppnås ved å legge til motormomentet, treghetsmomentet og friksjonen. I tillegg er det noen tilleggsfaktorer som påvirker det maksimale behovsmomentet, f.eks. motstanden til luftspalteluften osv., som krever en dreiemomentmargin på minst 20 %.
I tillegg til maksimalt behovsmoment, må rotkvadratmomentet (RMS) til motoren også vurderes. RMS kan tilnærmes som det kontinuerlige utgangsmomentet som kreves for den faktiske applikasjonen. Det bestemmes av en rekke faktorer: maksimalt dreiemoment, lastmoment, treghetsmoment, akselerasjon, retardasjon og kjøretid.
2.2 Rotasjonshastighet
Motorens rotasjonshastighet er nært knyttet til applikasjonen, for eksempel vil motorens rotasjonshastighet direkte bestemme flyhastigheten til dronen. Derfor, når du velger en motor, er turtall en uunnværlig vurdering.
Motorhastigheten er representert ved KV-verdien, KV - omdreininger per volt, eller RPM/V, som indikerer hvor mange ganger motoren vil rotere per volt. Maksimal hastighet (RPM) til en motor kan bestemmes ved ganske enkelt å multiplisere KV-verdien med batterispenningen.
RPM=KV * V (forsyningsspenning)
Ifølge formelen er hastigheten til en børsteløs motor teoretisk lineært relatert til spenningen. KV-verdien er mengden som motorens turtall øker for hver voltøkning i spenning. Hvis spenningen øker, snurrer motoren raskere.
Typiske e-sykler roterer med noen hundre RPM, og e-kjøretøyer går litt høyere, opp til noen få tusen RPM eller titusenvis av RPM. Hvis det kreves en svært lav utgangshastighet, er det nødvendig å vurdere om den skal pares med en reduksjonsgirkasse og med hva slags girkasse.
I tillegg, under noen bruksforhold, må vi også vurdere hastighetsjusteringsområdet. For eksempel er hastighetskravet til hårføner at forskjellen mellom maksimal hastighet og gjennomsnittshastighet ikke er stor, det vil si at hastighetsområdet til motoren er lite; mens i noen punkt-til-punkt posisjoneringssystemer som transportbånd og robotarmsystemer, kreves motorer med stort hastighetsområde.
2.3 Strøm
Kraften til motoren bør velges i henhold til kraften som kreves av applikasjonsmaskineriet og prøve å kjøre motoren med nominell belastning. Følgende to punkter bør noteres når du velger
Hvis motoreffekten velges for liten, vil det føre til at motoren blir overbelastet i lang tid, noe som vil føre til fenomener som motoroppvarming, vibrasjoner, hastighetsfall, unormal lyd osv. I alvorlige tilfeller vil motoren vil til og med bli brent.
Hvis motoreffekten er valgt for stor, kan dens utgående mekaniske kraft ikke utnyttes fullt ut, og effektfaktoren og effektiviteten er ikke høy, ikke bare for brukeren og nettet er ikke bra, men forårsaker også sløsing med strøm.
Derfor er det svært viktig å velge en motor med rimelig kraft i henhold til applikasjonsbehovene. Vi kan velge en motor ved å bruke formelen for å beregne verdiene til tre parametere: effekt, dreiemoment og hastighet.
Effekt (W)=Hastighet (RPM) * Dreiemoment (Nm) / 9,55
Hvis du for eksempel vil velge en 120W-motor, hvordan gjør du det? Først kan du sjekke turtallet, og deretter kan du sjekke hvor mye dreiemoment lasten krever. For eksempel, hvis hastigheten er 3000RPM og dreiemomentet bare er 0,3NM, i henhold til formelen ovenfor, W=RPM*NM/9.55=90, dvs. maksimal effekt er bekreftet å være 90W , da bør det være greit å velge en 100W motor. Men hvis applikasjonsmiljøet er hardt eller den kontinuerlige kjøretiden er lengre, kan du velge 125W, marginen blir litt større og sikrere.
I tillegg til de ovennevnte tre hovedparametrene, avhengig av applikasjonskravene, kan det også være nødvendig å vurdere motorspenning, strøm, vanntetthet osv.
2.4 Spenning
Merkespenningen til en DC-motor indikerer den mest effektive spenningen for drift. Det er nødvendig å sørge for at spenningen som påføres av applikasjonen passer til motorens nominelle spenning; hvis spenningen er for liten, vil ikke motoren fungere, mens for mye spenning vil kortslutte viklingene, noe som resulterer i strømtap eller fullstendig skade på motoren.
2,5 strøm
Strøm er kraften til å drive motoren, og for mye strøm kan skade motoren. For DC-motorer er driftsstrøm og stoppstrøm viktig. Driftsstrømmen er den gjennomsnittlige strømmen motoren forventes å trekke ved typisk dreiemoment. Stoppstrømmen vil påføre nok dreiemoment til å kjøre motoren ved stopp eller 0 RPM.
2.6 Vanntetthetsvurdering
Beskyttelsesgraden til en børsteløs motor er indikert med IP pluss et tall, jo høyere tall, jo høyere vanntetthet.
3. Definer søknadsmål
For forskjellige bruksområder vil børsteløse DC-motorer ha forskjellige design og drivmetoder, noe som gjør utvalget svært komplekst. For å forenkle motorvalg, må vi definere kjernekravene basert på motorbruk.
| Nei | Hovedapplikasjonsfelt | Brukseksempler | Krav |
| 1 | Industriell automasjon | Industriroboter, industrielle store takvifter, industrielle store vannpumper | Høyt startmoment, enkel struktur, lav pris, høy pålitelighet, enkelt vedlikehold, etc. |
| 2 | Bil | Drivmotor, elektrisk sete, elektriske vinduer, elektriske speil, vannpumpe, drivstoffpumpe, etc | Ultrahøy hastighet, liten vekt, bred justering |
| 3 | Elektrisk verktøy | Boremaskiner, sirkelsager, slipemaskiner, pendler | Høy effekt, høy hastighet, etc |
| 4 | Medisinsk rehabiliteringsutstyr | Ventilatorer, medisinske senger, elektriske rullestoler, massasjestoler, etc | Bredt justeringsområde, liten størrelse, lang levetid, lavt støynivå, etc. |
| 5 | Hvitevarer | Kjøleskap, vaskemaskin, tørketrommel, støvsuger, takvifte, etc | lav effekt osv |
| 6 | Personlig pleieprodukter | Hårfønere, skjønnhetsapparater, krølltang. etc | Høyt isolasjonsnivå, lavt støynivå, god varmeavledning m.m |
| 7 | Hageredskaper | gressklippere, løvblåsere, elektriske beskjærere. etc | Høy effekt og lang varighet, etc |
| 8 | annen | droner, pedicabs og videoovervåkingsmaskiner. etc | Avhenger av situasjonen |
BLDC-valg er en prosess med omfattende systemanalyse, som krever balansering av alle aspekter ved motorvalg i henhold til applikasjonskravene. SIT er en av deBLDC motorleverandøreri Kina. Vi har et erfarent ingeniørteam som kan hjelpe deg med å finne den beste løsningen for dine applikasjoner. Hvis du har noen krav til motoren, kan du gjerne kontakte oss.