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Motor

BLDC-Motorleistungsrechner

Berechnet die Leerlaufdrehzahl des bürstenlosen Gleichstrommotors, das Stillstandsmoment, den maximalen Wirkungsgrad, die Eingangsleistung und den Propellerschub anhand der kV-Nennleistung und der elektrischen Parameter

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Formel

N_0 = K_v × V, K_t = 60/(2π × K_v), T_stall = K_t × I_stall

K_v— Velocity constant (RPM/V)
K_t— Torque constant (Nm/A)
N_0— No-load speed (RPM)
I_stall— Stall current (A)
R_m— Winding resistance (Ω)

Wie es funktioniert

Bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) sind fortschrittliche Elektromotoren, die elektronische Kommutierung anstelle mechanischer Bürsten verwenden. Sie arbeiten mit einer Reihe von elektronisch geschalteten Magnetpolen, die durch Permanentmagnete im Rotor und elektromagnetische Wicklungen im Stator erzeugt werden. Das Hauptprinzip ist die Verwendung von Hall-Sensoren oder Gegen-EMF-Sensoren zur präzisen Steuerung der elektronischen Schaltsequenz des Motors, was eine hohe Effizienz, Zuverlässigkeit und präzise Drehzahlsteuerung ermöglicht.

Bearbeitetes Beispiel

Stellen Sie sich ein BLDC-Motordesign mit 12 Statornuten und 14 Rotorpolen vor. Berechnen Sie die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Motors: Elektrische Frequenz = (Anzahl der Rotorpole × Mechanische Drehzahl)/120, Motorkonstante (Ke) = Spitzenspannung/Mechanische Drehzahl, Drehmomentkonstante (Kt) = Phasenstrom/Mechanisches Drehmoment. Bei einem Motor mit 3000 U/min, einer Netzspitzenspannung von 14 V und einem Phasenstrom von 5 A würden die Berechnungen anhand dieser grundlegenden Beziehungen Schritt für Schritt durchgeführt.

Praktische Tipps

  • ✓Denken Sie bei der Entwicklung von BLDC-Motorsystemen immer an das Wärmemanagement
  • ✓Verwenden Sie die richtige Ausrichtung des Hall-Effekt-Sensors für eine optimale Kommutierung
  • ✓Wählen Sie die geeignete Drahtstärke und Isolierung für Hochleistungsanwendungen
  • ✓Implementieren Sie eine angemessene elektromagnetische Abschirmung, um Geräusche und Interferenzen zu reduzieren

Häufige Fehler

  • ✗Vernachlässigung thermischer Grenzwerte von Wicklungen und elektronischen Komponenten
  • ✗Unsachgemäße Ausrichtung des Magnetpols
  • ✗Unterschätzung der Anforderungen an die Leistungselektronik
  • ✗Ignorieren mechanischer Belastungseigenschaften

Häufig gestellte Fragen

BLDC-Motoren bieten im Vergleich zu herkömmlichen Bürstenmotoren einen höheren Wirkungsgrad, eine längere Lebensdauer, einen geringeren Wartungsaufwand, eine bessere Drehzahlsteuerung und eine höhere Leistungsdichte.
Hall-Effekt-Sensoren erkennen die magnetische Position des Rotors und liefern präzise Zeitsignale für die elektronische Kommutierung, die einen reibungslosen und effizienten Motorbetrieb ermöglichen.
Zu den wichtigsten Leistungsfaktoren gehören das Magnetkreisdesign, die Wicklungskonfiguration, die Qualität der elektronischen Steuerung, das Wärmemanagement und die mechanischen Belastungseigenschaften.

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