直流無刷電機(BLDC)因其壽命長、噪音低、扭矩大而被廣泛應用于工業自動化、汽車、醫療設備、人工智能等行業。直流無刷電機具有多種規格和類型，在實際應用中需要挑選出合適的無刷直流電機來滿足應用產品的性能要求。電機選型是工程師為給定應用選擇電機的過程，這是一個系統級分析的過程，工程師將根據應用的目標和設計約束反復評估可用的電機選擇。實質上，該過程遵循工程“設計螺旋”，以尋找到滿足應用要求的電機。

無刷直流電機在選型時，參數是最重要的選型因素之一。其中，最主要的三個性能參數是扭矩、轉速與功率。

一、扭矩：電機的負載能力

電機扭矩，又稱電機力矩，簡單來說，就是電機轉動力量的大小，能體現出電機的負載能力——扭矩越大，電機所能承受的負載也就越大，電機性能也相對越好。

但在實際應用中，我們需要考慮的是應用所需要的最大扭矩，最大的扭矩可以通過將電機力矩、轉動慣量和摩擦力相加得到。另外，還有一些額外的因素影響最大需求扭矩，如：氣隙空氣的阻力等，這就需要至少20%的扭矩余量。除了最大需求扭矩，還得考慮電機的平方根扭矩（RMS）?？梢越频恼J為平方根扭矩為實際應用中需要的持續輸出扭矩。它由很多因素決定：最大扭矩、負載扭矩、轉動慣量、加速、減速以及運行時間。

二、轉速：最快轉到多少轉/分鐘

電機的轉速與應用息息相關，比如電機轉速將直接決定無人機的飛行速度。因此選擇電機時，轉速是不可缺少的一項考慮。

電機轉速由KV值表示，KV——每伏轉數，即RPM/V，它說明了電機每伏特將轉動多少次。通過簡單地將KV值乘以電池電壓便能確定電機的最大速度（RPM）。RPM=KV*V(電源電壓)根據公式，理論上無刷電機的轉速和電壓呈線性關系。KV值就是電壓每增加一伏，電機的轉速增加的量。如果電壓升高，電動機確實會加速旋轉。一般電動自行車的轉速是幾百轉，電動汽車會更高一些，達到幾千轉甚至上萬轉。如果是需要很低的輸出轉速，則需要考慮是否搭配減速箱，配什么種類的減速箱。另外，有些應用工況下，我們還需要考慮轉速的調節范圍。比如，吹風機的轉速需求是最高轉速和平均轉速相差不大，即要求電機的轉速范圍??；而在一些點對點定位系統如傳送帶和機械臂系統中則需要大轉速范圍的電機。

三、功率：最大需要多少瓦

電機功率，應根據生產機械所需要的功率來選擇，盡量使電機在額定負載下運行。選擇時應注意以下兩點：如果電機功率選得過小，就會出現“小馬拉大車”現象，造成電機長期過載，出現電機發熱、振動、轉速下降、聲音異常等現象，嚴重負載時甚至電機會被燒毀；如果電機功率選得過大，就會出現“大馬拉小車”現象，其輸出機械功率不能得到充分利用，功率因數和效率都不高，不但對用戶和電網不利，而且還會造成電能浪費。

因此，根據應用需要，選擇一個功率合理的電機是非常重要的。我們可以通過電機功率，扭矩，轉速這三個參數值的計算公式來合理選擇電機。 功率（W）=轉速（RPM）*扭矩（Nm）/9.55，舉個例子，用戶想選擇一款120W的電機，怎么選呢？首先可以確認轉速，然后再確認負載需要多大扭矩。如確認轉速3000RPM、扭力只要0.3NM，按照上面公式算，W=RPM*NM/9.55=90。由此確認用戶最大功率為90W，那選擇100W的電機應該就可以了。但如果應用環境惡略或連續運行時間較長，那就可以選擇125W，余量稍放大會更安全。

四、除以上三個主要參數外，根據應用需求，可能還需要考慮電機電壓、電流、工作溫度范圍、防水等級、可靠性等性能。

1、電壓
直流電機的額定電壓表示運行時最有效的電壓。需要確保應用施加的電壓與電機的額定電壓是否合適，如果施加的電壓過少，則電機將無法工作，而施加的電壓過高則會使繞組短路，從而導致電機功率損耗或完全損壞。目前BLDC電機市場上有24V、36V、48V、60V等。

2、電流
電流是驅動電動機的動力，過多的電流會損壞電動機。對于直流電動機，工作電流和失速電流很重要。工作電流是電動機在典型轉矩下預計消耗的平均電流。失速電流會施加足夠的轉矩，以使電動機以失速或0RPM的速度運行。

3、工作溫度范圍
一般來說，無刷電機的工作溫度范圍在-20至100度之間，更嚴格地在-40至140度之間。

4、防水等級
無刷電機的保護等級由IP加上數字表示，數字越大，防水等級就越高。

5、可靠性電機領域內的可信賴意味著可靠和穩健耐用。你的電機控制器不會在故障中損壞，并且能夠在故障情況消除時再次正常運轉。

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