Cum să alegi un motor BLDC potrivit

Motoare DC fără perii(BLDC) sunt utilizate pe scară largă în automatizări industriale, auto, echipamente medicale, inteligență artificială și alte industrii datorită duratei de viață lungi, zgomotului redus și cuplului mare. BLDC-urile vin într-o gamă largă de dimensiuni și tipuri și, în practică, noi trebuie să alegeți motorul BLDC potrivit pentru a îndeplini cerințele de performanță ale aplicației. În acest blog, SIT vă va prezenta cum să alegeți motorul BLDC potrivit pentru aplicația dvs.

 

1. Selectați tipul corect de motor BLDC

În funcție de structură, motoarele de curent continuu fără perii pot fi împărțite în două tipuri: tip Inrunner și tip outrunner. În esență, funcționează pe același principiu, dar au avantaje și limitări diferite. Motoarele Inrunner BLDC plasează statorul (elementul fix) în exterior și rotorul (elementul rotativ) în interior, cu rotorul rotindu-se în interiorul statorului. Motoarele Outrunner BLDC au design opus: statorul este plasat în interior, rotorul este în exterior, iar rotorul extern se rotește în jurul statorului în centru. Comparativ vorbind, motoarele fără perii inrunner au un diametru mai mic și mai rapide, făcându-le mai potrivite pentru aplicații de mare viteză, în timp ce motoarele fără perii outrunner au un diametru mai mare și o disipare mai bună a căldurii, ceea ce facilitează utilizarea cuplului la viteză mică și este potrivit pentru - aplicatii de viteza.

 

 

În funcție de faptul că au sau nu senzori, motoarele BLDC sunt, de asemenea, împărțite în motoare BLDC cu senzori și motoare BLDC fără senzori. Alegerea dintre ele depinde de obicei de cost. Motoarele fără senzori sunt din ce în ce mai utilizate în aplicații cum ar fi aplicațiile cu motoare cu viteză variabilă cu costuri reduse, cum ar fi ventilatoare, compresoare de frigider, aparate de aer condiționat și unelte de grădină. Cu toate acestea, aplicațiile care necesită un cuplu ridicat la pornire, cum ar fi uneltele electrice precum bicicletele electrice și pedelec-urile, necesită utilizarea de motoare cu senzori.

 

În plus, în ceea ce privește materialele, acordăm prioritate motoarelor BLDC din ferită cu eficiență ridicată, preț scăzut și creștere la temperatură scăzută. Motoarele BLDC Alnico sau motoarele BLDC cu pământuri rare trebuie luate în considerare numai în cazul cerințelor stricte de performanță, dimensiuni mici și temperatură ambientală ridicată.

 

2. Parametri cheie de performanță pentru selectarea motorului

Atunci când alegeți un motor de curent continuu fără perii, parametrii sunt unul dintre cei mai importanți factori de selecție. Printre aceștia, cei mai importanți trei parametri de performanță sunt cuplul, viteza și puterea.

 

2.1 Cuplu

Cuplul motorului, în termeni simpli, este dimensiunea forței de rotație a motorului, care reflectă capacitatea de încărcare a motorului - cu cât cuplul este mai mare, cu atât sarcina poate suporta motorul și cu atât performanța motorului va fi mai bună în comparație.

 

În practică, totuși, trebuie să luăm în considerare cuplul maxim necesar pentru aplicație, care poate fi obținut prin adăugarea cuplului motorului, a momentului de inerție și a frecării. În plus, există câțiva factori suplimentari care afectează cuplul maxim necesar, de exemplu rezistența aerului întrefier etc., care necesită o marjă de cuplu de cel puțin 20%.

 

Pe lângă cuplul maxim necesar, trebuie luat în considerare și cuplul rădăcină pătrată (RMS) al motorului. RMS poate fi aproximat ca cuplul de ieșire continuu necesar pentru aplicația reală. Este determinată de o serie de factori: cuplul maxim, cuplul de sarcină, momentul de inerție, accelerația, decelerația și timpul de rulare.

 

2.2 Viteza de rotație

Viteza de rotație a motorului este strâns legată de aplicație, de exemplu, viteza de rotație a motorului va determina direct viteza de zbor a dronei. Prin urmare, atunci când alegeți un motor, RPM este o considerație indispensabilă.

 

Viteza motorului este reprezentată de valoarea KV, KV - rotații pe volt sau RPM/V, care indică de câte ori se va roti motorul pe volt. Viteza maximă (RPM) a unui motor poate fi determinată prin simpla înmulțire a valorii KV cu tensiunea bateriei.

 

RPM=KV * V (tensiune de alimentare)

 

Conform formulei, viteza unui motor fără perii este teoretic legată liniar de tensiune. valoarea KV este valoarea cu care crește turația motorului pentru fiecare creștere a tensiunii. Dacă tensiunea crește, motorul se rotește mai repede.

 

Bicicletele electrice tipice se rotesc la câteva sute de rpm, iar vehiculele electrice merg puțin mai sus, până la câteva mii de rpm sau chiar zeci de mii de rpm. Dacă este necesară o viteză de ieșire foarte mică, este necesar să se ia în considerare dacă o împerechezi cu o cutie de viteze reductoră și cu ce fel de cutie de viteze.

 

În plus, în anumite condiții de aplicare, trebuie să luăm în considerare și intervalul de reglare a vitezei. De exemplu, cerința de viteză a uscătorului de păr este că diferența dintre viteza maximă și viteza medie nu este mare, adică intervalul de viteză al motorului este mic; în timp ce în unele sisteme de poziționare punct la punct, cum ar fi benzile transportoare și sistemele cu brațe robotizate, sunt necesare motoare cu o gamă mare de viteze.

 

2.3 Putere

Puterea motorului trebuie selectată în funcție de puterea cerută de mașina de aplicare și încercați să porniți motorul la sarcina nominală. Următoarele două puncte trebuie remarcate la selectare

 

Dacă puterea motorului este selectată prea mică, aceasta va provoca o supraîncărcare a motorului pentru o perioadă lungă de timp, ceea ce va duce la fenomene de încălzire a motorului, vibrații, scăderea vitezei, sunet anormal etc. În cazuri grave, motorul chiar va fi ars.

 

Dacă puterea motorului este selectată prea mare, puterea sa mecanică de ieșire nu poate fi utilizată pe deplin, iar factorul de putere și eficiența nu sunt mari, nu numai pentru utilizator, iar rețeaua nu este bună, dar provoacă și o risipă de energie.

 

Prin urmare, este foarte important să alegeți un motor cu putere rezonabilă în funcție de nevoile aplicației. Putem alege un motor utilizând formula pentru calcularea valorilor a trei parametri: putere, cuplu și viteză.

 

Putere (W)=Viteză (RPM) * Cuplu (Nm) / 9,55

 

De exemplu, dacă doriți să selectați un motor de 120W, cum procedați? În primul rând, puteți verifica RPM și apoi puteți verifica cât de mult cuplu necesită sarcina. De exemplu, dacă viteza este de 3000 RPM și cuplul este de numai 0,3NM, conform formulei de mai sus, W=RPM*NM/9.55=90, adică puterea maximă este confirmată a fi 90W , atunci alegerea unui motor de 100W ar trebui să fie bine. Cu toate acestea, dacă mediul de aplicare este dur sau timpul de rulare continuă este mai lung, atunci puteți alege 125W, marja va fi puțin mai mare și mai sigură.

 

În plus față de cei trei parametri principali de mai sus, în funcție de cerințele aplicației, poate fi necesar să se ia în considerare și tensiunea motorului, curentul, gradul de impermeabilitate etc.

 

2.4 Tensiune

 

Tensiunea nominală a unui motor de curent continuu indică cea mai eficientă tensiune pentru funcționare. Este necesar să vă asigurați că tensiunea aplicată de aplicație este adecvată tensiunii nominale a motorului; dacă tensiunea este prea mică, motorul nu va funcționa, în timp ce prea multă tensiune aplicată va scurtcircuita înfășurările, ducând la pierderea de putere sau deteriorarea completă a motorului.

 

2,5 curent

Curentul este puterea de a antrena motorul și prea mult curent poate deteriora motorul. Pentru motoarele de curent continuu, curentul de funcționare și curentul de blocare sunt importante. Curentul de funcționare este curentul mediu pe care motorul este de așteptat să îl atragă la cuplul tipic. Curentul de blocare va aplica suficient cuplu pentru a porni motorul la o oprire sau 0 RPM.

 

2.6 Evaluare rezistentă la apă

 

Gradul de protecție al unui motor fără perii este indicat de IP plus un număr, cu cât numărul este mai mare, cu atât este mai mare rezistența la apă.

 

3. Definiți obiectivele aplicației

 

Pentru diferite aplicații, motoarele de curent continuu fără perii vor avea diferite modele și metode de acționare, făcând selecția foarte complexă. Pentru a simplifica selecția motorului, trebuie să definim cerințele de bază pe baza utilizării motorului.

 

Nu	Câmpul principal de aplicare	Exemple de aplicații	Cerințe
1	Automatizare industriala	Roboți industriali, ventilatoare industriale mari de tavan, pompe industriale mari de apă	Cuplu de pornire ridicat, structură simplă, preț scăzut, fiabilitate ridicată, întreținere ușoară etc.
2	Mașină	Motor de tracțiune, scaun electric, geamuri electrice, oglinzi electrice, pompă de apă, pompă de combustibil etc	Viteză foarte mare, greutate mică, reglare largă
3	Unealtă electrică	Mașini de găurit, ferăstrău circular, mașini de șlefuit, pendule	Putere mare, viteză mare etc
4	Echipament de reabilitare medicală	Ventilatoare, paturi medicale, scaune cu rotile electrice, fotolii de masaj etc	Gamă largă de reglare, dimensiune mică, durată lungă de viață, zgomot redus etc.
5	Aparat de uz casnic	Frigider, mașină de spălat, uscător, aspirator, ventilator de tavan etc	putere redusă etc
6	Produse de îngrijire personală	Uscătoare de păr, aparate de înfrumusețare, ondulatoare. etc	Nivel ridicat de izolare, zgomot redus, disipare bună a căldurii etc
7	Unelte de gradina	mașini de tuns iarba, suflante de frunze, tuns electric. etc	Putere mare și durată lungă etc
8	alte	drone, pedale și mașini de supraveghere video. etc	Depinde de situatie

 

Selecția BLDC este un proces de analiză cuprinzătoare a sistemului, care necesită echilibrarea tuturor aspectelor de selecție a motorului în funcție de cerințele aplicației. SIT este unul dintreFurnizori de motoare BLDCin China. Avem o echipă de ingineri cu experiență, care vă poate ajuta să găsiți cea mai bună soluție pentru aplicațiile dvs. Dacă aveți cerințe pentru motor, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.