Kako odabrati odgovarajući BLDC motor
Jan 08, 2024
DC motori bez četkica(BLDC) se naširoko koriste u industrijskoj automatizaciji, automobilskoj industriji, medicinskoj opremi, umjetnoj inteligenciji i drugim industrijama zbog svog dugog vijeka trajanja, niske buke i velikog obrtnog momenta. BLDC dolaze u širokom rasponu veličina i tipova, a u praksi, mi potrebno je odabrati pravi BLDC motor da ispuni zahtjeve performansi aplikacije. U ovom blogu, SIT će vam predstaviti kako odabrati pravi BLDC motor za vašu primjenu.
1. Odaberite ispravan tip BLDC motora
Prema strukturi, DC motori bez četkica mogu se podijeliti na dva tipa: Inrunner tip i Outrunner tip. U osnovi, oni rade na istom principu, ali imaju različite prednosti i ograničenja. Inrunner BLDC motori postavljaju stator (fiksni element) spolja, a rotor (rotirajući element) unutra, pri čemu se rotor rotira unutar statora. Outrunner BLDC motori imaju suprotan dizajn: stator je postavljen unutra, rotor je spolja, a vanjski rotor rotira oko statora u sredini. Komparativno govoreći, inrunner motori bez četkica su manjeg promjera i brži, što ih čini pogodnijim za primjene pri velikim brzinama, dok motori bez četkica s vanjskim pogonom imaju veći promjer i bolje odvođenje topline, što olakšava korištenje okretnog momenta pri malim brzinama i pogodno je za male brzine. -brzine aplikacije.
Prema tome imaju li senzore ili ne, BLDC motori se također dijele na senzorne BLDC motore i BLDC motore bez senzora. Izbor između njih obično ovisi o cijeni. Motori bez senzora se sve više koriste u aplikacijama kao što su jeftini motori s promjenjivom brzinom kao što su ventilatori, kompresori hladnjaka, klima uređaji i vrtni alati. Međutim, aplikacije koje zahtijevaju veliki obrtni moment pri pokretanju, kao što su električni alati poput e-bicikla i pedeleka, zahtijevaju upotrebu motora sa senzorima.
Osim toga, u pogledu materijala, prioritet dajemo feritnim BLDC motorima visoke efikasnosti, niske cijene i niske temperature. Alnico BLDC motore ili BLDC motore sa rijetkom zemljom treba uzeti u obzir samo u slučaju strogih zahtjeva performansi, male veličine i visoke temperature okoline.
2. Ključni parametri performansi za odabir motora
Prilikom odabira DC motora bez četkica, parametri su jedan od najvažnijih faktora odabira. Među njima, tri najvažnija parametra performansi su obrtni moment, brzina i snaga.
2.1 Obrtni moment
Moment motora, jednostavno rečeno, je veličina rotacijske sile motora, koja odražava nosivost motora - što je veći obrtni moment, veće opterećenje motor može izdržati i bolje performanse motora će biti u poređenju.
U praksi, međutim, moramo uzeti u obzir maksimalni moment potreban za primenu, koji se može dobiti dodavanjem obrtnog momenta motora, momenta inercije i trenja. Pored toga, postoje neki dodatni faktori koji utiču na maksimalni obrtni moment, npr. otpor vazduha u vazdušnom zazoru, itd., koji zahtevaju marginu obrtnog momenta od najmanje 20%.
Pored maksimalnog momenta potražnje, mora se uzeti u obzir i obrtni moment (RMS) motora. RMS se može aproksimirati kao kontinuirani izlazni moment potreban za stvarnu primjenu. Određuje ga niz faktora: maksimalni obrtni moment, moment opterećenja, moment inercije, ubrzanje, usporavanje i vrijeme rada.
2.2 Brzina rotacije
Brzina rotacije motora usko je povezana s primjenom, na primjer, brzina rotacije motora direktno će odrediti brzinu leta drona. Stoga, pri odabiru motora, broj okretaja u minuti je neizostavan faktor.
Brzina motora je predstavljena KV vrijednošću, KV - okretaja po voltu, ili RPM/V, što pokazuje koliko puta će se motor rotirati po voltu. Maksimalna brzina (RPM) motora može se odrediti jednostavnim množenjem KV vrijednosti sa naponom baterije.
RPM=KV * V (napon napajanja)
Prema formuli, brzina motora bez četkica teoretski je linearno povezana s naponom. KV vrijednost je iznos za koji se broj okretaja motora povećava za svaki porast volta napona. Ako se napon poveća, motor se brže okreće.
Tipični e-bicikli rotiraju se na nekoliko stotina okretaja u minuti, a e-vozila idu malo više, do nekoliko hiljada okretaja u minuti ili čak desetina hiljada okretaja u minuti. Ako je potrebna vrlo mala izlazna brzina, potrebno je razmisliti da li da je uparite s reduktorom i s kojim mjenjačem.
Osim toga, pod nekim uvjetima primjene, također moramo uzeti u obzir raspon podešavanja brzine. Na primjer, zahtjev za brzinu sušila za kosu je da razlika između maksimalne i prosječne brzine nije velika, odnosno da je raspon brzine motora mali; dok su u nekim sistemima za pozicioniranje od tačke do tačke, kao što su transportne trake i sistemi robotskih ruku, potrebni motori sa velikim rasponom brzina.
2.3 Snaga
Snagu motora treba odabrati u skladu sa snagom koju zahtijeva mašina za primjenu i pokušati motor pokrenuti pri nazivnom opterećenju. Prilikom odabira treba obratiti pažnju na sljedeće dvije tačke
Ako je snaga motora odabrana premala, to će uzrokovati preopterećenje motora tokom dužeg vremenskog perioda, što će dovesti do fenomena zagrijavanja motora, vibracija, pada brzine, abnormalnog zvuka itd. U ozbiljnim slučajevima, motor čak će biti i spaljen.
Ako je snaga motora odabrana prevelika, njegova izlazna mehanička snaga se ne može u potpunosti iskoristiti, a faktor snage i efikasnost nisu visoki, ne samo za korisnika i mreža nije dobra, već uzrokuje i gubitak energije.
Stoga je vrlo važno odabrati motor razumne snage prema potrebama primjene. Motor možemo izabrati pomoću formule za izračunavanje vrijednosti tri parametra: snage, momenta i brzine.
Snaga (W)=Brzina (RPM) * Obrtni moment (Nm) / 9,55
Na primjer, ako želite odabrati motor od 120W, kako to učiniti? Prvo možete provjeriti broj okretaja, a zatim provjeriti koliki je moment potreban za opterećenje. Na primjer, ako je brzina 3000RPM i obrtni moment samo 0,3NM, prema gornjoj formuli, W=RPM*NM/9.55=90, tj. potvrđeno je da je maksimalna snaga 90W , onda bi odabir motora od 100 W trebao biti u redu. Međutim, ako je okruženje aplikacije teško ili je vrijeme neprekidnog rada duže, tada možete odabrati 125W, margina će biti nešto veća i sigurnija.
Pored gornja tri glavna parametra, ovisno o zahtjevima aplikacije, možda će biti potrebno uzeti u obzir napon motora, struju, vodootpornost itd.
2.4 Napon
Nazivni napon DC motora pokazuje najefikasniji napon za rad. Neophodno je osigurati da napon koji primjenjuje aplikacija odgovara nazivnom naponu motora; ako je napon premali, motor neće raditi, dok će preveliki napon dovesti do kratkog spoja namotaja, što će rezultirati gubitkom snage ili potpunim oštećenjem motora.
2.5 struja
Struja je snaga za pokretanje motora, a prevelika struja može oštetiti motor. Za DC motore, radna struja i struja zaustavljanja su važne. Radna struja je prosječna struja koju se očekuje da će motor povući pri tipičnom momentu. Struja zastoja će primijeniti dovoljan obrtni moment da motor pokrene na zastoju ili 0 o/min.
2.6 Ocjena vodootpornosti
Stepen zaštite motora bez četkica označen je IP plus brojem, što je veći broj, to je veća vodootpornost.
3. Definirajte ciljeve aplikacije
Za različite primjene, jednosmjerni motori bez četkica će imati različite dizajne i metode pogona, čineći odabir vrlo složenim. Da bismo pojednostavili odabir motora, moramo definirati osnovne zahtjeve na osnovu upotrebe motora.
| br | Glavno polje primjene | Primjeri primjene | Zahtjevi |
| 1 | Industrijska automatizacija | Industrijski roboti, industrijski veliki stropni ventilatori, industrijske velike pumpe za vodu | Visok startni moment, jednostavna struktura, niska cijena, visoka pouzdanost, jednostavno održavanje itd. |
| 2 | Auto | Pogonski motor, električno sjedalo, električni prozori, električni retrovizori, pumpa za vodu, pumpa za gorivo itd | Ultra velika brzina, mala težina, široko podešavanje |
| 3 | Električni alat | Mašine za bušenje, kružne testere, mašine za brušenje, klatna | Velika snaga, velika brzina itd |
| 4 | Oprema za medicinsku rehabilitaciju | Ventilatori, medicinski kreveti, električna invalidska kolica, masažne stolice itd | Širok raspon podešavanja, mala veličina, dug vijek trajanja, niska razina buke, itd. |
| 5 | Kućni aparat | Frižider, perilica, sušilica, usisivač, stropni ventilator itd | mala snaga itd |
| 6 | Proizvodi za ličnu njegu | Fenovi za kosu, kozmetički aparati, pegle za kosu. itd | Visok nivo izolacije, niska buka, dobro odvođenje toplote itd |
| 7 | Baštenski alati | kosilice, puhalice za lišće, električne rezilice. itd | Velika snaga i dugo trajanje itd |
| 8 | ostalo | dronovi, pedijatri i mašine za video nadzor. itd | Zavisi od situacije |
BLDC odabir je proces sveobuhvatne analize sistema, koji zahtijeva balansiranje svih aspekata odabira motora prema zahtjevima aplikacije. SIT je jedan odDobavljači BLDC motorau Kini. Imamo iskusan inženjerski tim koji vam može pomoći da pronađete najbolje rješenje za vaše aplikacije. Ako imate bilo kakve zahtjeve za motor, slobodno nas kontaktirajte.