​BLDC电机选型，这篇不可不读！

内转子和外转子BLDC电机的区别，制图：华秋商城根据是否带有传感器，BLDC电机还分为带传感器的电机和无传感器的电机。带传感器的电机使用嵌入式电机定子的霍尔传感器，霍尔传感器实质上是一个开关，其数字输出等同于感测到的磁场极性（即HI代表北，LO代表南）。而无传感器电机，即去掉了霍尔传感器的无刷直流电机。选择带传感器的电机还是无传感器电机通常取决于成本。无传感器电机因为除去了霍尔传感器，从而减少了在传感器硬件、布线以及制造上的成本，同时无传感器电机制造良率更高——接近100%，因此，越来越多的应用开始使用无传感器电机，比如风扇、冰箱压缩机、空调和园艺工具等低成本的变速电机应用。但是，启动时需要高扭矩的应用，如电动自行车、电踏车等电动工具，则需要使用带传感器的电机。此外，从材料方面来看，高效率、低价格、低温升的铁氧体BLDC电机优先考虑。只有在性能要求严格、体积小、环境温度高的情况下，才应考虑铝镍钴BLDC电机或稀土BLDC电机。
02挑选电机的关键性能参数无刷直流电机在选型时，参数是最重要的选型因素之一。其中，最主要的三个性能参数是扭矩、转速与功率。▶扭矩：电机的负载能力电机扭矩，又称电机力矩，简单来说，就是电机转动力量的大小，能体现出电机的负载能力——扭矩越大，电机所能承受的负载也就越大，电机性能也相对越好。但在实际应用中，我们需要考虑的是应用所需要的最大扭矩，最大的扭矩可以通过将电机力矩、转动惯量和摩擦力相加得到。另外，还有一些额外的因素影响最大需求扭矩，如：气隙空气的阻力等，这就需要至少20%的扭矩余量。除了最大需求扭矩，还得考虑电机的平方根扭矩（RMS）。可以近似的认为平方根扭矩为实际应用中需要的持续输出扭矩。它由很多因素决定：最大扭矩、负载扭矩、转动惯量、加速、减速以及运行时间。▶转速：最快转到多少转/分钟电机的转速与应用息息相关，比如电机转速将直接决定无人机的飞行速度。因此选择电机时，转速是不可缺少的一项考虑。电机转速由KV值表示，KV——每伏转数，即RPM/V，它说明了电机每伏特将转动多少次。通过简单地将KV值乘以电池电压便能确定电机的最大速度（RPM）。RPM=KV*V(电源电压)根据公式，理论上无刷电机的转速和电压呈线性关系。KV值就是电压每增加一伏，电机的转速增加的量。如果电压升高，电动机确实会加速旋转。一般电动自行车的转速是几百转，电动汽车会更高一些，达到几千转甚至上万转。如果是需要很低的输出转速，则需要考虑是否搭配减速箱，配什么种类的减速箱。另外，有些应用工况下，我们还需要考虑转速的调节范围。比如，吹风机的转速需求是最高转速和平均转速相差不大，即要求电机的转速范围小；而在一些点对点定位系统如传送带和机械臂系统中则需要大转速范围的电机。▶功率：最大需要多少瓦电机功率，应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点：♦如果电机功率选得过小，就会出现“小马拉大车”现象，造成电机长期过载，出现电机发热、振动、转速下降、声音异常等现象，严重负载时甚至电机会被烧毁。♦如果电机功率选得过大，就会出现“大马拉小车”现象，其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利，而且还会造成电能浪费。因此，根据应用需要，选择一个功率合理的电机是非常重要的。我们可以通过电机功率，扭矩，转速这三个参数值的计算公式来合理选择电机。功率（W）=转速（RPM）*扭矩（Nm）/9.55举个例子，用户想选择一款120W的电机，怎么选呢？首先可以确认转速，然后再确认负载需要多大扭矩。如确认转速3000RPM、扭力只要0.3NM，按照上面公式算，W=RPM*NM/9.55=90。由此确认用户最大功率为90W，那选择100W的电机应该就可以了。但如果应用环境恶略或连续运行时间较长，那就可以选择125W，余量稍放大会更安全。