直流无刷电机(BLDC)因其寿命长、噪音低、扭矩大而被广泛应用于工业自动化、汽车、医疗设备、人工智能等行业。直流无刷电机具有多种规格和类型，在实际应用中需要挑选出合适的无刷直流电机来满足应用产品的性能要求。电机选型是工程师为给定应用选择电机的过程，这是一个系统级分析的过程，工程师将根据应用的目标和设计约束反复评估可用的电机选择。实质上，该过程遵循工程“设计螺旋”，以寻找到满足应用要求的电机。

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。

一、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。

二、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。

三、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。

四、除以上三个主要参数外，根据应用需求，可能还需要考虑电机电压、电流、工作温度范围、防水等级、可靠性等性能。

1、电压
直流电机的额定电压表示运行时最有效的电压。需要确保应用施加的电压与电机的额定电压是否合适，如果施加的电压过少，则电机将无法工作，而施加的电压过高则会使绕组短路，从而导致电机功率损耗或完全损坏。目前BLDC电机市场上有24V、36V、48V、60V等。

2、电流
电流是驱动电动机的动力，过多的电流会损坏电动机。对于直流电动机，工作电流和失速电流很重要。工作电流是电动机在典型转矩下预计消耗的平均电流。失速电流会施加足够的转矩，以使电动机以失速或0RPM的速度运行。

3、工作温度范围
一般来说，无刷电机的工作温度范围在-20至100度之间，更严格地在-40至140度之间。

4、防水等级
无刷电机的保护等级由IP加上数字表示，数字越大，防水等级就越高。

5、可靠性电机领域内的可信赖意味着可靠和稳健耐用。你的电机控制器不会在故障中损坏，并且能够在故障情况消除时再次正常运转。

深圳中菱科技有限公司自成立以来，一直专注于直流无刷电机的研究，并取得了多项专利，具有丰富的经验。公司生产的直流无刷电机远销海内外，成为诸多机器人公司和众多自动化设备制造公司的最佳选择。欲了解更多公司和产品信息，欢迎访问公司官网：www.zlingkj.com.