Enorme afmetingen van de borstelloze motor: gids voor het matchen van frame, koppel, koeling en aandrijving

Een borstelloze motor van 130 mm die een industriële ventilator van 2 kW aandrijft, trekt ongeveer 6 A per fase op een gelijkgerichte 230 VAC-bus, en het onderdeel dat in het veld het eerst faalt, is zelden het koper. Lagers, het thermische pad of een aandrijving die geen startstroom kan leveren, bereiken hun limiet voordat de wikkeling dat doet. Dat is de praktische realiteit van een enorme borstelloze motor: boven ongeveer 1 kW is hij niet langer een catalogusartikel en wordt hij een systeembeslissing die betrekking heeft op wikkelen, koelen, detecteren en harnas.

Wat telt als een enorme borstelloze motor: framegrootte, vermogen en koppel

Een enorme borstelloze motor is een driefasige machine met permanente magneet met een buitendiameter van de stator van 100 mm of meer, een continu vermogen van meer dan ongeveer 500 W en een askoppel gemeten in hele newtonmeters in plaats van fracties.

De framediameter is het eerste filter omdat het koppel schaalt met het kwadraat van de rotordiameter en met de stapellengte lineair bij een vaste magnetische schuifspanning. De overstap van een frame van 57 mm naar een frame van 112 mm met dezelfde stapellengte is bijna een viervoudige koppelwinst, voordat magneetkwaliteit, wikkeling of koeling in beeld komen. Die ene relatie verklaart waarom 57 mm-motoren met duizenden uit voorraad worden gekocht, terwijl 100 mm- en 130 mm-eenheden vrijwel altijd volgens tekening worden gebouwd.

Retek Motion bouwt deze klasse in frames van 100 mm, 112 mm en 130 mm, inclusief een 130 mm zware ventilatormotor met een vermogen van 2 kW op 230 VAC en een 112 mm low-cogging-eenheid met een vermogen van 600 W bij 24 V DC. Het bredere assortiment wordt hieronder verzameld krachtige borstelloze gelijkstroommotoren .

Het formaat van een enorme borstelloze motor: de vier cijfers die het frame bepalen

De dimensionering komt neer op vier cijfers: continu koppel, inschakelduur, DC-busspanning en thermische weerstand van wikkeling tot omgevingstemperatuur. Bevestig die vier en de framediameter, stapellengte en wikkeling kiezen bijna zelf.

1. Continu koppel, geen piek. Een klasse F-wikkeling met een hotspotlimiet van 155 graden Celsius overleeft drie tot vier keer zijn continue stroom gedurende een paar seconden; klasse H bij 180 graden voegt ongeveer 25 graden hoofdruimte toe en ongeveer 10 procent meer continue stroom.
2. Inschakelduur. Een lopende band die acht uur draait op S1 en een lader die twee minuten op tien draait op S3 heeft verschillende frames nodig voor hetzelfde piekkoppel. Als u de werkcyclus verlaagt naar een werkcyclus van 40 procent, is er doorgaans 20 tot 25 procent meer stroom mogelijk op dezelfde hotspot, waardoor het ontwerp één framegrootte kleiner kan worden.
3. Busspanning en koppel constant. De koppelconstante Kt in Newtonmeter per ampère bepaalt de stroom die een koppel nodig heeft: 3 Nm bij 0,15 Nm per ampère trekt 20 A, terwijl dezelfde 3 Nm bij 0,6 Nm per ampère 5 A trekt en zich gedraagt ​​op een 310 V-bus. Kies eerst de bus en dan de bocht.
4. Thermische weerstand. De thermische weerstand van wikkeling naar omgevingstemperatuur op een frame van 112 mm in de vrije lucht ligt doorgaans tussen 1,5 en 2,5 graden Celsius per watt, dus 4 W koperverlies is een kleine stijging en 40 W een stijging van 60 tot 100 graden. Dat is wat een datasheetnummer omzet in een continue beoordeling.

Koeling en IP-classificatie Stel de continue classificatie in, niet de pieklijn

Continu koppel is een thermisch getal. Een frame van 130 mm met een piek van 12 Nm op een bank houdt vaak 4 tot 5 Nm vast in stilstaande lucht, omdat het koperverlies dat de piek veroorzaakte nergens heen kan zodra de wikkeling zijn isolatielimiet bereikt.

Het koperverlies neemt toe met het kwadraat van de stroom, dus een overbelasting van 20 procent voegt ongeveer 44 procent meer warmte toe. Bij dit formaat zijn twee hendels belangrijker dan wat dan ook: het koelpad en de afdichtingsklasse. Geforceerde lucht over een behuizing met vinnen kost doorgaans 1,5 tot 2 keer het continue koppel van hetzelfde frame in stilstaande lucht. Een IP65-behuizing met washdown-classificatie voegt een thermische barrière toe tussen wikkeling en luchtstroom. Daarom heeft een afgedichte motor met identieke afmetingen doorgaans een lagere continue classificatie dan zijn open tegenhanger.

Industriële luchtbewegingstests die het zwaarst argumenteren, omdat een continue machine van 2 kW grofweg 300 W aan verlies moet verliezen uit een behuizing die vaak is afgedicht tegen stof.

BL130 130 mm 230VAC 2kW industriële heavy-duty ventilatormotor Voor industriële luchtbeweging richt deze 130 mm 2 kW-blowermotor zich op een hoge luchtstroom, afgedichte hoge belasting en een efficiënte, geluidsarme, aanpasbare OEM/ODM-constructie. Bekijk Product →

Controller Matching: waarom grote borstelloze motoren afslaan voordat ze doorbranden

De meest voorkomende veldstoring van een enorme borstelloze motor is niet een verbrande wikkeling, maar een aandrijving die geen stroom kan leveren op het moment dat de rotor erom vraagt.

Het piekkoppel heeft piekstroom nodig, en de omvormer moet die stroom aanhouden zonder zijn eigen junctietemperatuur te overschrijden. Een motor van 2 kW op een 310 V-bus verbruikt ongeveer 6 tot 7 A bij nominale belasting, wat comfortabel is in een bescheiden aandrijving; hetzelfde asvermogen op een 24 V-bus heeft 85 tot 90 A nodig, waardoor de kabeldoorsnede, de connectorwaarde en het thermische ontwerp van de MOSFET-trap veranderen. Koppelconstante en busspanning zijn dus één beslissing, en niet twee.

Op een 24 V-bus blijft de hardware van tractieklasse in de klasse van een paar honderd watt, wat past bij afgedichte materiaaltransportapparatuur die onder belasting moet starten.

BL100 100 mm 24VDC 300W elektrische vorkheftruckmotor Voor materiaaltransport op 24 V ondersteunt deze motor van 100 mm en 300 W vorkheftrucks en pallettrucks met een stabiel vermogen, een laag geluidsniveau en een lange levensduur. Bekijk Product →

Catalogus Motor- of aangepaste wikkeling: wat verandert er boven 100 mm

Boven ongeveer een paar honderd stuks per jaar verslaat een op maat gemaakte grote borstelloze motor doorgaans een exemplaar uit de catalogus dat bijna past, omdat elk compromis op het gebied van overbrenging, montage of bekabeling opnieuw wordt betaald voor elke verzonden eenheid.

De economie werkt alleen als de onderdelen op één plek worden gemaakt. Jiangsu Retek Motion Co., Ltd. verplaatste het spuitgieten, CNC-bewerkingen en kabelinjectie intern tussen 2021 en 2023, wat een op elkaar afgestemde behuizing en harnas praktisch maakt bij een laag volume; in 2024 verscheepte het bedrijf naar meer dan 20 landen. Aangepaste builds beginnen vanaf een offerteaanvraag met de vier maatnummers, niet vanaf een catalogusfiguur.

Waar grote borstelloze motoren daadwerkelijk worden gespecificeerd

Grote borstelloze motoren concentreren zich in vijf toepassingsfamilies: tractie en materiaalbehandeling, industriële luchtbeweging, onbemande vliegtuigen voor zwaar gebruik, robotachtige gewrichten en medische hulpmiddelen of hulpmiddelen voor persoonlijke verzorging.

LN13720 24S borstelloze dronemotor voor zware UAV's Een 24S UAV-motor voor zwaar gebruik, aangeboden in 34KV en 38KV, gericht op vrachtdrones en professionele hoogwerkers die koppel, efficiëntie en warmteafvoer nodig hebben. Bekijk Product →

Veelgestelde vragen over enorme borstelloze motoren

Hoeveel koppel produceert een borstelloze motor van 130 mm?

Een frame van 130 mm levert doorgaans een piekkoppel van 10 tot 15 Nm en continu 4 tot 6 Nm met een klasse F-wikkeling in windstilte. De spreiding komt van de lengte van de stapel, de kwaliteit van de magneet en de koeling: dezelfde stator die 5 Nm in vrije lucht vasthoudt, kan 8 tot 10 Nm vasthouden met geforceerde convectie en klasse H-isolatie.

Is een grote borstelloze motor efficiënter dan een grote geborstelde gelijkstroommotor?

Ja, met ongeveer 8 tot 15 procentpunten bij dezelfde output, omdat er geen sprake is van penseel- en commutatordaling. Een borstelmotor van 104 mm met een vermogen van 180 VDC en 1000 W blijft concurrerend qua aanschafprijs en is eenvoudig aan te drijven, maar borstelslijtage bepaalt het onderhoudsinterval en de commutator beperkt de continue stroom in afgesloten installaties of installaties op grote hoogte.

Wat moet een offerteaanvraag voor een aangepaste grote BLDC bevatten?

Verzend vijf ingangen: continu- en piekkoppel met duur, inschakelduur, DC-busspanning, omgevingstemperatuur met koelmethode en de mechanische interface inclusief as, flens en connector. Framediameter, stapellengte en wikkeling volgen allemaal uit die vijf; zonder deze is elke genoemde koppelconstante een gok.