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工程师附录

BLDC 无槽电机计算例子

本章旨在提供所有必需的信息，以便选择BLDC无槽电机并计算所需工作点的值。以下例子适用于连续运行的电机应用。

1) 例子：无刷应用需求

在本应用中，我们寻找的是可连续运行且具有高转速性能的BLDC电机。电机通过配备霍尔效应传感器的电机放大器控制。
可用电压： 30 Vdc
可用电流： 3 Amps

电机工作点： 12,000 rpm [ω] 所需电机转速
20 mNm [τ] 电机轴输出转矩
22° C [T amb ] 环境温度
连续运行
电机的实际尺寸 最大允许长度：60 mm
最大运行直径：25 mm
通过利用转速-转矩曲线和参数表中最大允许工作规范值，可选择合适的电机方案。由此可见，22ECP45 BLDC电机能够在所需工作点
上运行。
Max. continuous operation at 25°C
Torque [oz-in]
0 1.0 2.0 3.0 4.0
50,000
45,000 Short time
Speed [RPM] 40,000 80W
35,000
30,000
25,000
65W
20,000
15,000
35W
10,000 Continuous 50W
5,000 20W
0
0 10 20 30
Torque [mNm]
22ECP45电机具备两种不同的24 Vdc绕组版本。绕组提供相同的总体性能（最大转矩、品质因子等），但其适用的电压和电流配置
不同。由于所需的电机转速为12,000 rpm，因此，应在空载转速为15,700 rpm的情况下，对“82”绕组进行研究。转矩常数为14.6
mNm/A，电阻为1.59 Ω。

对电机电流进行计算，可得：

I = τ /k + I 0 = 20 mNm / 14.6 mNm/A + 60 mA = 1.43 A

系统的电源电流为3 Amps，因此，电流消耗是不成问题的。计算以12,000 rpm的转速运行电机所需的电压：
U = R × I + k × ω

ω = 2π/60 × n = 2π/60 rad/rpm-s × 12,000 rpm = 1257 rad/s

U = 1.59 Ω × 1.43 A + (14.6 × 10 Nm/A) × 1257 rad/s = 20.6 Vdc
−3
现在，问题得到解决。由于所需的电压低于可用电压，因此，可通过22ECP45 8B 82 .01 BLDC无槽电机达到工作点。配备“154”绕
组的22ECP45电机可在相同的工作点上运行，但需要较高的电压和较低的电流。

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