昊誠BLDC直流無刷電機(jī)的應(yīng)用

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)被用于測量相對位置，也有時(shí)候用于測量絕對位置。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尺寸和重量的場合。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。