Come scegliere i motori DC Brushless giusti in base ai requisiti dell'applicazione?

La scelta di un motore DC brushless (BLDC) adatto alla tua applicazione è un passaggio fondamentale per garantire le prestazioni e l'efficienza delle apparecchiature. I motori brushless sono ampiamente utilizzati nell'automazione industriale, negli utensili elettrici, negli elettrodomestici, nei robot, nei droni, nei veicoli elettrici e in altri campi grazie alla loro elevata efficienza, durata e bassa manutenzione.

La selezione dell'a motore CC senza spazzole deve prima comprendere il tipo di carico e le esigenze durante il funzionamento. Il tipo di carico, la modalità operativa, l'ambiente di lavoro, ecc. influenzeranno direttamente la selezione del motore.
Il carico è il fattore principale che determina la coppia erogata dal motore. È necessario analizzare se si tratta di un carico costante o di un carico variabile. Per un carico costante, la potenza nominale e la coppia del motore possono soddisfare i requisiti; per un carico variabile è necessario selezionare un motore con un ampio intervallo di velocità.
Determinare se il motore è in modalità di funzionamento continuo o in modalità di funzionamento intermittente. Il funzionamento continuo richiede che il motore mantenga una velocità e una coppia stabili per un lungo periodo, mentre il funzionamento intermittente si concentra maggiormente sulle prestazioni di avviamento e frenata del motore.
Se l'applicazione richiede un controllo preciso della velocità, è necessario selezionare un motore brushless con controllo ad alta precisione. Tali motori sono solitamente dotati di sensori e sistemi di feedback ad alta precisione, come i sensori Hall o la tecnologia sensorless.

La selezione della giusta potenza e coppia è essenziale per garantire il normale funzionamento dell'attrezzatura. La potenza di un motore è solitamente correlata alla tensione e alla corrente nominali, mentre la coppia determina la capacità del motore di spingere il carico.
Il motore viene selezionato in base alla coppia di avviamento e alla coppia di carico massima del carico. Quando il carico accelera, decelera o aumenta improvvisamente il carico, il motore deve fornire una coppia aggiuntiva, pertanto è necessario selezionare un motore con una coppia istantanea in uscita più elevata.
La velocità (RPM) del motore è solitamente determinata dalle esigenze dell'applicazione. Ad esempio, alcune applicazioni richiedono un funzionamento ad alta velocità (come ventilatori, utensili elettrici, ecc.), mentre altre richiedono un'uscita a bassa velocità e coppia elevata (come biciclette elettriche, veicoli elettrici, ecc.).
Anche la necessità di un controllo della velocità regolabile è un fattore chiave nella scelta di un motore. I motori CC senza spazzole possono regolare la velocità regolando la tensione di ingresso o il segnale di modulazione della larghezza di impulso (PWM). È necessario determinare se è necessario un controllo preciso della velocità in base all'applicazione reale.
La gamma di velocità del motore brushless dovrebbe coprire i requisiti dell'applicazione. Ad esempio, per applicazioni che richiedono un funzionamento ad alta velocità (come condizionatori d'aria, ventilatori, ecc.), è necessario selezionare un motore con una velocità massima più elevata; per le applicazioni che richiedono una coppia elevata a bassa velocità (come utensili elettrici, robot, ecc.), è necessario selezionare un motore con caratteristiche di bassa velocità e coppia elevata.
La tensione operativa e la corrente del motore influiscono direttamente sulla potenza e sul metodo di controllo del motore. La selezione delle giuste specifiche di tensione e corrente è fondamentale per la stabilità e l'efficienza del motore.
Selezionare il motore in base alle specifiche di tensione dell'alimentatore nell'applicazione. Se la tensione del sistema è bassa (come 3,3 V, 12 V, ecc.), scegliere un motore a bassa tensione; se è necessaria una potenza maggiore, scegliere un motore ad alta tensione (come 24 V, 48 V, ecc.).
La corrente del motore deve corrispondere ai requisiti di carico per evitare che una corrente eccessiva provochi il surriscaldamento del motore o una corrente troppo bassa impedisca al motore di fornire una coppia in uscita sufficiente. La richiesta di corrente è solitamente correlata alla potenza nominale e al carico del motore.
L'ambiente di lavoro del motore ha un grande impatto sulla sua scelta, soprattutto nelle applicazioni industriali ed esterne. È necessario considerare se il motore può adattarsi ad alta temperatura, alta umidità, bassa temperatura e altri ambienti.
I motori brushless hanno il loro intervallo massimo di temperatura operativa. Durante la selezione, assicurarsi che il motore possa funzionare stabilmente entro l'intervallo di temperatura operativa richiesto. Una temperatura eccessiva può causare danni al motore o un degrado delle prestazioni.
Se il motore verrà utilizzato in ambienti difficili (come ambienti umidi o polverosi), è necessario selezionare un motore con un livello di protezione più elevato (come IP55, IP65, ecc.) per prevenire acqua e polvere.
Alcune applicazioni hanno requisiti rigorosi sul rumore e sulle vibrazioni del motore, come droni, apparecchiature di precisione, ecc. In queste applicazioni è necessario selezionare motori a bassa rumorosità e vibrazioni ridotte oppure installare dispositivi di controllo del rumore.
I motori CC senza spazzole hanno un'elevata efficienza e sono adatti per applicazioni che richiedono un funzionamento a lungo termine e sono sensibili al consumo energetico. Quando si seleziona, è necessario prestare attenzione ai parametri di efficienza del motore, soprattutto quando l'apparecchiatura deve funzionare per un lungo periodo, l'efficienza del motore ha un impatto diretto sul consumo energetico e sui costi complessivi.
I motori ad alta efficienza possono ridurre la perdita di energia del sistema e prolungare la durata della batteria (come veicoli elettrici, droni, ecc.). Durante la selezione, controllare la curva di efficienza del motore per garantire che il motore abbia un'elevata efficienza nelle condizioni operative target.
Nelle applicazioni a batteria, è molto importante scegliere il motore giusto da abbinare alla batteria. La capacità della batteria e la corrente in uscita devono corrispondere ai requisiti di potenza del motore per garantire la stabilità di funzionamento e la durata del sistema.
Esistono molte opzioni per i metodi di controllo e le tecnologie di azionamento per i motori CC senza spazzole. I metodi di controllo comuni includono il controllo ad anello chiuso del sensore Hall, il controllo sensorless, la regolazione della velocità PWM, ecc.
I motori sensorizzati (come i sensori Hall) sono adatti per applicazioni che richiedono un controllo ad alta precisione del feedback di posizione e velocità, mentre i motori sensorless sono adatti per applicazioni sensibili ai costi, ma il loro controllo è più complesso.
In base alla potenza e ai requisiti di funzionamento del motore, scegliere un driver motore adatto. Il driver non deve solo fornire la tensione e la corrente richieste, ma supportare anche il metodo di controllo del motore selezionato (come controllo ad anello aperto o ad anello chiuso, regolazione PWM, ecc.).
In alcune applicazioni, le dimensioni e il peso del motore sono fattori chiave da considerare. Ad esempio, nei dispositivi di piccole dimensioni come utensili elettrici, droni e dispositivi portatili, i limiti di dimensioni e peso del motore sono spesso elevati.
Quando si seleziona un motore, assicurarsi che la dimensione del motore sia compatibile con il design del sistema. Allo stesso tempo, valutare se il motore ha una densità di potenza sufficiente per garantire che i requisiti prestazionali siano soddisfatti in uno spazio limitato.
In alcuni dispositivi mobili (come droni, veicoli elettrici, ecc.), il peso del motore influisce direttamente sulle prestazioni e sulla resistenza complessive del sistema.
Infine, il costo è un fattore che non può essere ignorato nella scelta di un motore. È necessario selezionare un motore con un costo ragionevole in base al rispetto dei requisiti tecnici. Il prezzo del motore sarà influenzato da fattori quali tipo di motore, potenza nominale, metodo di azionamento, efficienza, ecc.
Quando si seleziona, è necessario considerare in modo globale le prestazioni e il costo del motore per garantire che il motore selezionato possa fornire le prestazioni richieste senza superare il budget.

La scelta di un motore CC brushless adatto richiede una considerazione approfondita delle caratteristiche di carico, dei requisiti di potenza e coppia, dei requisiti di velocità, dell'ambiente di lavoro, dell'efficienza, della tecnologia di azionamento, ecc. Valutando accuratamente i requisiti dell'applicazione e abbinandoli in base ai parametri del motore (come potenza, coppia, velocità, tensione, metodo di controllo, ecc.), è possibile garantire un funzionamento efficiente e stabile dei motori CC senza spazzole nelle applicazioni reali.