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如何選擇無刷直流電機(jī)和齒輪電機(jī)減速機(jī),選購的五種關(guān)鍵問題步驟?

發(fā)布時(shí)間:2023-05-11 18:06:30人氣:

 一、確定無刷直流(BLDC)電機(jī)的應(yīng)用規(guī)格。


 在為應(yīng)用選擇合適的電機(jī)之前,應(yīng)考慮幾個(gè)因素。除了速度、扭矩和占空比要求外,還有其他關(guān)鍵方面包括電源的電壓和電流容量;您將使用開環(huán)系統(tǒng)還是閉環(huán)系統(tǒng);以及是否需要速度、電流或位置控制。其他信息將包括電機(jī)軸上的軸向和徑向負(fù)載、所需的存儲和工作溫度范圍以及應(yīng)考慮的任何其他環(huán)境條件。


 二、你的動議是固定值還是變量?


 對于具有固定速度和負(fù)載的應(yīng)用,請?jiān)谀诳紤]的電機(jī)的速度/扭矩曲線上找到相應(yīng)的點(diǎn),并確保它落在連續(xù)運(yùn)行范圍內(nèi)。如果您使用可變速度和負(fù)載,則需要計(jì)算RMS扭矩(均方根)。RMS扭矩是時(shí)間的函數(shù),它隨運(yùn)動曲線的變化而變化:


 T是給定時(shí)間增量t的扭矩。


 如果結(jié)果落在電機(jī)的連續(xù)運(yùn)行范圍內(nèi),則電機(jī)不應(yīng)過熱。請記住,接近峰值運(yùn)行限制的值只能持續(xù)兩到三秒(取決于您的電機(jī)和驅(qū)動平臺的規(guī)格)。您還想知道您的峰值扭矩和最大速度,以確保它們都在電機(jī)的工作范圍內(nèi)。


 三、確定哪種類型的電機(jī)效果最好。


 對于相對低扭矩和高速的應(yīng)用,您可以僅使用電機(jī)來驅(qū)動您的運(yùn)動。將您的電機(jī)與變速箱連接起來,同一臺電機(jī)將能夠以較低的速度提供較高的扭矩。


 四、知道什么時(shí)候需要變速箱。


 如果您的扭矩要求高于電機(jī)本身可以提供的扭矩,或者如果您的系統(tǒng)在轉(zhuǎn)子和負(fù)載慣性之間存在顯著不匹配時(shí)需要良好的動態(tài)響應(yīng),則與BLDC電機(jī)匹配的齒輪箱是您應(yīng)用的正確選擇(通過齒輪箱反射的慣性是1/(減速比)2。這種情況的另一個(gè)好處是電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度比輸出軸快,從而導(dǎo)致速度波動較小。


 這種可以減少整體占地面積的方法的一個(gè)例子可能是使用集成的行星齒輪電機(jī)。重要的是要記住,選擇純電機(jī)還是齒輪電機(jī)不應(yīng)僅基于速度/扭矩要求,還應(yīng)基于運(yùn)動控制的類型。對于線性執(zhí)行器等位置控制應(yīng)用,可能更需要僅使用電機(jī)。對于速度或電流控制的應(yīng)用,例如泵或輪驅(qū)動,齒輪電機(jī)可能更理想。除了上述原因外,物理尺寸、效率、成本和功耗都在決定中發(fā)揮作用。


 五、了解如何將電機(jī)連接到驅(qū)動器。


 大多數(shù)使用BLDC電機(jī)驅(qū)動器的應(yīng)用都需要反饋以正確排序電機(jī)相位中的電流。帶有反饋的電機(jī),例如霍爾效應(yīng)傳感器或增量編碼器,是理想的選擇。通過這種方式,數(shù)字驅(qū)動器/控制器可用于電流、速度或位置控制模式。驅(qū)動器可以使用霍爾效應(yīng)傳感器進(jìn)行梯形換向;一些驅(qū)動器還可以使用這些傳感器進(jìn)行內(nèi)插正弦換向。


 或者,可以添加編碼器以實(shí)現(xiàn)更精確的正弦換向。如果霍爾效應(yīng)傳感器信號用于速度環(huán)反饋,則在低速時(shí)可能會出現(xiàn)明顯的速度波動。在這種情況下,編碼器將提供更高的分辨率,提供更好的低速性能。

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