BLDC モーター性能計算ツール
ブラシレスDCモーターの無負荷時RPM、ストールトルク、最大効率、入力電力、およびプロペラ推力をKv定格と電気的パラメーターから計算
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公式
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)
仕組み
ブラシレス DC (BLDC) モーターは、機械式ブラシの代わりに電子整流を使用する高度な電気モーターです。ロータの永久磁石とステータの電磁巻線によって形成された一連の電子的に切り替えられた磁極を使用して動作します。主な原理は、ホール効果センサーまたは逆起電力センシングを使用してモーターの電子スイッチングシーケンスを正確に制御することです。これにより、高効率、信頼性、および正確な速度制御が可能になります。
計算例
12個のステータースロットと14個のローターポールを備えたBLDCモーターの設計を考えてみましょう。モーターの電気的および機械的特性を計算します。電気周波数 = (ローターポールの数 × 機械回転数)/120、モーター定数 (Ke) = ピークライン電圧/機械RPM、トルク定数 (Kt) = 相電流/機械トルクピークライン電圧が14V、相電流が5Aの3000RPMで動作するモーターの場合、これらの基本的な関係を使用して計算を段階的に進めます。
実践的なヒント
- ✓BLDC モーターシステムを設計するときは、常に熱管理を考慮してください
- ✓最適な整流を行うには、適切なホール効果センサーのアライメントを使用してください
- ✓高性能用途に適したワイヤゲージと絶縁を選択してください
- ✓ノイズと干渉を減らすために適切な電磁シールドを実装してください
よくある間違い
- ✗巻線と電子部品の温度制限を無視
- ✗磁極の位置合わせが不適切
- ✗パワーエレクトロニクスの要件を過小評価
- ✗機械的負荷特性を無視
よくある質問
BLDCモーターは、従来のブラシ付きモーターと比較して、効率が高く、動作寿命が長く、メンテナンスが少なく、速度制御が優れており、電力密度が高くなっています。
ホール効果センサーはローターの磁気位置を検出し、電子整流用の正確なタイミング信号を提供し、スムーズで効率的なモーター動作を可能にします。
主な性能要因には、磁気回路設計、巻線構成、電子コントローラの品質、熱管理、および機械的負荷特性が含まれます。
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