如何选择合适的BLDC直流无刷电机

为实际应用选择合适的电机是至关重要，广州昊诚电机有限公司根据电机的负载特性，需要确定合适的电机参数；其主要参数有以下几点： 

·应用是的大扭矩要求；

·平方根(RMS)扭矩需求； 
·转速要求。 

l  大扭矩 

大扭矩可以通过将负载扭矩、转动惯量和摩擦力相加得到。另外，还有一些额外的因素影响如扭矩：气隙空气的阻力等，这就需要至少20%的扭矩余量，综上所述，有以下等式： 

TP = (TL + TJ + TF) * 1.2 

TJ为电机启动或加速过程需要克服的转动力矩，其主要包括电机转子的转动力矩和负载的转动力矩，其表示为： 

TJ = JL + M * α 

上式中α为加速度，JL+M为定子和负载的转动力矩。电机的机械轴决定电机的负载力矩和摩擦力。 

l 扭矩 

可以近似的认为平方根扭矩为实际应用中需要的持续输出扭矩。它由很多因素决定：大扭矩、负载扭矩、转动惯量、加速、减速以及运行时间。下面的等式表示了平方根扭矩的计算，其中TA为加速时间、TD为减速时间和TR为运行时间。 

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

l 转速 

这是有应用需求的转速。比如，吹风机的转速需求是，高转速和平均转速相差不大，显然在一些点对点定位系统如传送带和机械臂系统中就需要大转速范围的电机，可以根据电机的转速梯形曲线确定电机的转速需求。

BLDC直流无刷电机的典型应用 

BLDC直流无刷电机的应用十分广泛，如汽车、工具、工业工控、自动化以及航天等等。总的来说，BLDC直流无刷电机可以分为以下三种主要用途： 

·持续负载应用 
·可变负载应用 
·定位应用 

l 持续负载应用 

这种应用主要用于那些需要一定转速但是对转速精度要求不高的领域，比如风扇、抽水机、吹风气等一类的应用。通常这类应用成本比较低且多是开环控制。 

l 可变负载应用 

这类主要指的是电机转速需要在某个范围内变化的应用，在这类应用中主要对电机的高转速特性和动态响应特性有更高的要求。家用器具中的洗衣机、甩干机和压缩机就是很好的例子。在汽车工业领域，油泵控制、电控制器、发动机控制和电子工具等也是很好的例子。在飞行领域也有很多的应用，比如离心机、泵、机械臂、陀螺仪等等。这个领域中多使用电机反馈器件组成半开环和闭环进行控制。这就需要复杂的控制算法，增加了控制器的复杂程度也增加了系统成本。 

l 定位应用 

大多数的工业控制和自动控制方面的应用属于这个类别。在这些应用中往往会完成能量的输送，如齿轮或者传送带，因此系统对电机的转速的动态响应和转矩有特别的要求，同时这些应用也可能需要随时的改变电机的转向，电机可能工作在匀速，加速，减少阶段，而且有可能在这些阶段中负载也在变化，所以这对控制器提出了更高的要求，通常这种控制使用闭环控制，甚至会有扭矩环、速度环和位置环三个控制环。测速时可能会用上光电编码器和一些同步设备。有时候这些传感器会被用于测量相对位置，也有时候用于测量绝对位置。过程控制、机械控制和运输控制很多都属于这类应用。

直流无刷电机相对传统的有刷电机、感应电机而言，它拥有高的转速/扭矩比、好动态特性、运行效率高、长寿命、低噪声、宽转速范围和制造容易等等优良特性。特别是去单位体积的功率输出特性使得其可以用于对尺寸和重量的场合。这些优良的特性使得BLDC在工业控制领域、汽车工业、航天等等领域有着非常广泛的应用。

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