มอเตอร์ BLDC: คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับประเภท, ข้อกำหนด และการเลือก

มอเตอร์ BLDC คือมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่าน ประกอบด้วยโรเตอร์แม่เหล็กถาวร สเตเตอร์ที่พันขดลวด และคอนโทรลเลอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่สับเปลี่ยนกระแสแทนแปรงถ่าน การเปลี่ยนแปลงเพียงข้อนี้นี่เองที่ทำให้ มอเตอร์ BLDC อยู่ภายในข้อต่อหุ่นยนต์ โครงอากาศยานหลายใบพัด กิมบอลกล้อง และทรัสเตอร์ใต้น้ำในปัจจุบัน เพราะไม่มีแปรงถ่านให้สึก ไม่มีคอมมิวเตเตอร์ให้เกิดอาร์ก และเส้นโค้งแรงบิดคาดเดาได้พอจะควบคุมด้วยซอฟต์แวร์ นอกจากนี้ยังเป็นเหตุผลที่คำว่า มอเตอร์ BLDC ไม่ใช่การตัดสินใจซื้อเพียงแบบเดียวอีกต่อไป เพราะหลักการแม่เหล็กไฟฟ้าเดียวกันถูกบรรจุในรูปแบบที่ต่างกันเจ็ดแบบ และการบรรจุนั้นเป็นตัวกำหนดเกือบทุกอย่างเกี่ยวกับวิธีกำหนดสเปกของมอเตอร์

คู่มือนี้อธิบายการทำงานของมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่าน ข้อกำหนดใดที่เปลี่ยนการตัดสินใจได้จริง และหมวดมอเตอร์ทั้งเจ็ดบน ToBMS ต่างกันอย่างไร แต่ละหมวดใช้คำถามสามข้อเดียวกัน คือ มันคืออะไร อะไรเป็นตัวตัดสินการเลือก และเหมาะกับงานแบบใด แต่ละหัวข้อจึงอ่านแยกได้หรือนำไปเทียบกับหัวข้ออื่นได้ ตัวเลขทุกค่ามาจากข้อมูลผลิตภัณฑ์ของ ToBMS หรือข้อมูลจำเพาะที่ผู้ผลิตเผยแพร่ ไม่มีค่าใดเป็นการประมาณ

คำตอบสั้น

มอเตอร์ BLDC แทนที่คอมมิวเตเตอร์เชิงกลของมอเตอร์มีแปรงถ่านด้วยคอมมิวเตเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ คอนโทรลเลอร์จึงเป็นตัวกำหนดว่าขดลวดสเตเตอร์ตัวใดจะได้รับกระแสและเมื่อใด ไม่ใช่แปรงถ่าน ผลในทางปฏิบัติคือประสิทธิภาพสูงขึ้น อายุการใช้งานยาวนานขึ้นมาก แรงบิดต่อหน่วยน้ำหนักดีขึ้น และพฤติกรรมแรงบิด–ความเร็วที่คอนโทรลเลอร์สามารถปรับรูปได้ด้วยซอฟต์แวร์ ข้อแลกเปลี่ยนคือมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านไม่เคยเป็นชิ้นส่วนที่ทำงานได้ด้วยตัวเอง เพราะมันทำงานได้เฉพาะเมื่อมีไดรเวอร์ที่รู้หรืออนุมานตำแหน่งโรเตอร์ได้

การเลือกมีสองขั้น ตอนแรกให้เลือกหมวดที่ตรงกับงานเชิงกล คือ ชุดไร้เฟรมเปลือยหากโครงของเครื่องจักรควรทำหน้าที่เป็นตัวเรือน แอคชูเอเตอร์แบบผสานรวมหากข้อต่อควรมาถึงในรูปโมดูลที่ซีลแล้ว มอเตอร์ขับเคลื่อนหากเอาต์พุตเป็นแรงขับแทนแรงบิดที่เพลา มอเตอร์กิมบอลแบบไดรฟ์ตรงหากเอาต์พุตเป็นการเคลื่อนที่ช้า ๆ ที่ราบรื่น หรือทรัสเตอร์แบบซีลหากมอเตอร์ต้องทำงานใต้น้ำ จากนั้นภายในหมวดนั้น ให้กำหนด KV ให้สมดุลกับแรงดันไฟฟ้าบัสและความเร็วที่ต้องการ แรงบิดต่อเนื่องให้สมดุลกับวัฏจักรการทำงาน และแรงบิดสูงสุดให้สมดุลกับกรณีชั่วขณะ การอ่านข้อกำหนดโดยไม่รู้ว่ามันมาจากหมวดใดคือสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการคัดตัวเลือกที่ผิดพลาด

มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านคืออะไร

ชิ้นส่วนที่มาแทนแปรงถ่าน

มอเตอร์ BLDC ทุกตัวมีกลุ่มหน้าที่เหมือนกันสามกลุ่ม โดย สเตเตอร์ เป็นส่วนที่พาขดลวด ซึ่งโดยทั่วไปมีสามเฟสในชุดแผ่นเหล็กที่มีร่อง และอยู่กับที่ ส่วน โรเตอร์ พาแม่เหล็กถาวร ซึ่งมักเป็นชิ้นนีโอดีเมียมที่ยึดติดหรือฝังไว้บนดุมเหล็ก และ คอนโทรลเลอร์ จ่ายกระแสให้แต่ละเฟสตามลำดับ เพื่อให้สนามสเตเตอร์ที่หมุนอยู่นำหน้าสนามโรเตอร์ด้วยมุมที่ให้แรงบิดสูงสุดเสมอ ในมอเตอร์มีแปรงถ่าน แปรงคาร์บอนและคอมมิวเตเตอร์แบบแบ่งส่วนทำหน้าที่สับเปลี่ยนนั้นเชิงกล ส่วนในมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน อินเวอร์เตอร์ทำหน้าที่นั้นทางอิเล็กทรอนิกส์หลายพันครั้งต่อวินาที

ผลที่ตามมาตรง ๆ มีสองข้อ เนื่องจากไม่มีอะไรเสียดสี องค์ประกอบการสึกหรอในงบประมาณการบำรุงรักษาจึงหายไปโดยสิ้นเชิง และมอเตอร์สามารถถูกซีลได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้ทรัสเตอร์ใต้น้ำและโมดูลข้อต่อที่ได้พิกัด IP เป็นไปได้ และเนื่องจากการสับเปลี่ยนอยู่ภายใต้การควบคุมของซอฟต์แวร์ แรงบิดจึงเป็นปริมาณที่สั่งการได้ ไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้นเอง ซึ่งเป็นเหตุผลที่ฮาร์ดแวร์ชุดเดียวกันเป็นเซอร์โวกำหนดตำแหน่งแบบแข็งในงานหนึ่ง และเป็นแหล่งกำเนิดแรงแบบยอมตามโหลดในอีกงานหนึ่งได้

เหตุใดคอนโทรลเลอร์จึงต้องอยู่ในวงสนทนา

มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านไม่มีความหมายด้านสเปกเลยหากไม่มีไดรเวอร์ การสับเปลี่ยนกระแสต้องรู้ตำแหน่งโรเตอร์ และมีสองวิธีที่จะได้มา คือ วัดด้วยเซนเซอร์ หรือประมาณจากแรงดันและกระแสที่มอเตอร์ผลิตเองขณะหมุน การขับแบบ trapezoidal (หกขั้น) เรียบง่ายและเพียงพอสำหรับใบพัดและปั๊ม ส่วนการควบคุมแบบ field-oriented หรือ FOC จะแยกกระแสออกเป็นองค์ประกอบที่ผลิตแรงบิดและองค์ประกอบที่ผลิตสนาม แล้วรักษาให้อยู่ที่มุมที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งเป็นสิ่งที่ให้แรงบิดที่นุ่มนวลที่ความเร็วต่ำและประสิทธิภาพสูงตลอดช่วง และเป็นสิ่งที่ทำให้การควบคุมแรงบิด ไม่ใช่เพียงการควบคุมความเร็ว เป็นเรื่องที่ทำได้จริง

นี่ก็เป็นเหตุผลที่แอคชูเอเตอร์หุ่นยนต์แบบผสานรวมเป็นหมวดหนึ่ง ไม่ใช่แค่มอเตอร์ เพราะมอเตอร์ ชุดลดรอบ encoder และไดรเวอร์ FOC ถูกจับคู่กันเป็นชุด และผู้ผลิตเผยแพร่ตัวเลขแรงบิดสำหรับชุดนั้น ไม่ใช่สำหรับมอเตอร์เพียงลำพัง หากนำตัวเลขเหล่านั้นไปเทียบกับของมอเตอร์เปลือย ก็เท่ากับกำลังเทียบสิ่งที่ต่างกัน

แบบมีเซนเซอร์ แบบไม่มีเซนเซอร์ และสิ่งที่สตาร์ทภายใต้โหลด

เซนเซอร์ Hall ให้ตำแหน่งสำหรับการสับเปลี่ยนกระแสแบบสัมบูรณ์ตั้งแต่ขณะหยุดนิ่ง ซึ่งสำคัญทุกครั้งที่มอเตอร์ต้องผลิตแรงบิดที่ความเร็วศูนย์หรือใกล้ศูนย์ เช่น ข้อต่อหุ่นยนต์ที่ยืนท่าทางนิ่ง กิมบอลที่ต้านลมกระโชก หรือทรัสเตอร์ที่กลับทิศทาง ส่วนการควบคุมแบบไม่มีเซนเซอร์ประมาณตำแหน่งจากแรงดันย้อนกลับ (back-EMF) ซึ่งมีอยู่ก็ต่อเมื่อมอเตอร์หมุนแล้วเท่านั้น จึงทำงานได้ดีกับใบพัดและพัดลมที่โหลดคาดเดาได้และแรงบิดเริ่มต้นต่ำ และทำงานได้ไม่ดีกับสิ่งที่ต้องสตาร์ทต้านโหลดหรือกลับทิศอย่างราบรื่นผ่านศูนย์ การออกแบบจำนวนมากใช้ encoder ฝั่งเอาต์พุตสำหรับการควบคุม ขณะที่ไดรเวอร์สับเปลี่ยนกระแสด้วยเซนเซอร์ Hall ซึ่งทำให้การสับเปลี่ยนกระแสทนทานและการควบคุมแม่นยำไปพร้อมกัน

แบบ inrunner และ outrunner

ในมอเตอร์ inrunner โรเตอร์หมุนอยู่ภายในสเตเตอร์ แม่เหล็กอยู่ใกล้เพลา ความเฉื่อยต่ำ และระบายความร้อนได้ง่ายผ่านตัวเรือนด้านนอกที่อยู่กับที่ ส่วนในมอเตอร์ outrunner โรเตอร์เป็นรูประฆังที่หมุนอยู่รอบสเตเตอร์ แม่เหล็กจึงอยู่ที่รัศมีที่ใหญ่กว่าและให้แรงบิดมากกว่าที่ความหนาแน่นฟลักซ์เท่ากัน ซึ่งเป็นรูปทรงที่ครองงานขับเคลื่อน เพราะติดใบพัดเข้ากับตัวระฆังได้โดยตรงและไม่ต้องใช้ชุดเฟือง ชุดไร้เฟรมในหมวด มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรม ของ ToBMS มีทั้งสองรูปแบบ ซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่ตัวเลขความหนาแน่นของแรงบิดไม่สามารถเทียบกันตรง ๆ ข้ามตระกูลได้

ข้อกำหนดที่เป็นตัวตัดสินการเลือก

KV และเหตุใดจึงไม่ใช่คะแนนคุณภาพ

KV คือค่าคงที่ความเร็วของมอเตอร์ ซึ่งประมาณเท่ากับ rpm ไม่โหลดต่อโวลต์ที่จ่าย มอเตอร์ 380 KV บนแพ็ก 22 V หมุนที่ประมาณ 8000 rpm เมื่อไม่มีโหลด ส่วนมอเตอร์ 29 KV บนแพ็กเดียวกันทำได้ประมาณ 640 rpm ค่า KV ถูกกำหนดโดยขดลวด โดยจำนวนรอบที่มากขึ้นของลวดที่บางกว่าจะให้ KV ต่ำลง แรงบิดต่อแอมแปร์มากขึ้น และความเร็วสูงสุดต่ำลง ส่วนจำนวนรอบที่น้อยลงของลวดที่หนากว่าจะให้ KV สูงขึ้น ความเร็วมากขึ้น และแรงบิดต่อแอมแปร์น้อยลง KV ที่สูงขึ้นไม่ใช่ KV ที่ดีกว่า ค่าที่ถูกต้องคือค่าที่ทำให้ได้ความเร็วที่ต้องการที่แรงดันไฟฟ้าบัสที่มีอยู่ ขณะที่กระแส และด้วยเหตุนี้คือความร้อน ยังอยู่ในระดับที่ขดลวดและไดรเวอร์ทนได้

แรงบิดต่อเนื่องและแรงบิดสูงสุด

แรงบิดต่อเนื่อง คือสิ่งที่มอเตอร์ผลิตได้อย่างต่อเนื่อง ภายในขีดจำกัดความร้อนของมัน ในการติดตั้งและการระบายความร้อนตามที่ผู้ผลิตกำหนด แรงบิดสูงสุด เป็นตัวเลขสำหรับช่วงเวลาสั้น ๆ คือสภาวะชั่วขณะที่มอเตอร์ให้ได้ในระดับวินาที ถูกจำกัดด้วยอุณหภูมิขดลวด อุณหภูมิแม่เหล็ก และขีดจำกัดกระแสของไดรเวอร์ ไม่ใช่ด้วยจุดแตกหักทางกล การปฏิบัติกับค่าสูงสุดเสมือนเป็นตัวเลขใช้งานคือทางลัดที่เร็วที่สุดไปสู่มอเตอร์ที่ค่อย ๆ ลดพิกัดตัวเองลงในระหว่างใช้งาน ข้อที่ตามมานั้นสำคัญพอ ๆ กัน คือค่าสูงสุดไม่ได้เป็นการยืนยันว่าชิ้นส่วนเชิงกลทนได้เท่าใด ขีดจำกัดการกระแทกของชุดเฟือง ภาระที่ตลับลูกปืนรับ และความแข็งแรงของเพลา เป็นคำถามคนละข้อ และในกรณีที่คำถามเหล่านี้เป็นตัวกำหนดการออกแบบ ต้องยืนยันกับผู้ผลิต

ความหนาแน่นของแรงบิดในหน่วย Nm/kg

ความหนาแน่นของแรงบิดเป็นเครื่องมือเปรียบเทียบ ไม่ใช่ข้อกำหนด และต้องระบุสองครั้ง เพราะแรงบิดต่อเนื่องกับแรงบิดสูงสุดบอกคนละเรื่องกัน การนำแรงบิดต่อเนื่องหารด้วยน้ำหนักบอกว่างบน้ำหนักซื้อกำลังเอาต์พุตต่อเนื่องได้เท่าใด ซึ่งเป็นสิ่งที่หุ่นยนต์เดินหรือโครงอากาศยานที่บินได้ยาวนานรู้สึกได้ การนำแรงบิดสูงสุดหารด้วยน้ำหนักบอกว่ามีความสามารถชั่วขณะติดตัวอยู่เท่าใด ซึ่งสำคัญสำหรับขาที่ต้องรับแรงจากการลงพื้นหรือแขนที่ต้องเอาชนะแรงยึดติด (stiction) ในกลุ่มไร้เฟรม การกระจายตัวกว้างมาก ชุด inrunner ขนาดเล็กและมอเตอร์ outer-rotor มาตรฐานขนาดใหญ่อยู่คนละจุดบนทั้งสองมาตรวัด ซึ่งเป็นการตัดสินใจออกแบบมากกว่าจะเป็นการจัดอันดับคุณภาพ ในกรณีที่กลุ่มผลิตภัณฑ์ระบุเป็น Nm/kg บน ToBMS จะแสดงตัวเลขทั้งสองค่า เพื่อให้เปรียบเทียบด้วยค่าที่ตรงกับภาระงานได้

ชุดเฟือง ความสามารถในการขับย้อนกลับ และแบ็คแลช

ชุดเฟืองแลกความเร็วกับแรงบิด และเปลี่ยนลักษณะของเอาต์พุตไปพร้อมกัน อัตราทดสูงโดยทั่วไปเพิ่มแรงบิดเอาต์พุตและลดความสามารถในการขับย้อนกลับ เพราะแรงเสียดทานและความเฉื่อยสะท้อนกลับถูกคูณผ่านขั้นลดรอบ ส่วนอัตราทดต่ำโดยทั่วไปทำให้ขับย้อนกลับได้ดีขึ้นและโปร่งใสต่อแรงบิดมากขึ้น โดยแลกกับอัตราการขยายแรงบิดที่ลดลง ความสามารถในการขับย้อนกลับเป็นสิ่งที่ทำให้ข้อต่อดูดซับแรงกระแทกได้ ถูกเคลื่อนย้ายด้วยมือระหว่างการสอนงาน และประเมินแรงจากกระแสมอเตอร์แทนการใช้ load cell ซึ่งเป็นหลักการทั้งหมดของหมวด แอคชูเอเตอร์ QDD ที่อัตราทด 8:1

แบ็คแลชคือการเคลื่อนที่สูญเปล่าในชุดเฟือง และคุ้มค่าที่จะถามถึงอย่างชัดเจน เพราะมันจำกัดความสามารถในการทำซ้ำของตำแหน่งและความแข็งเกร็งของการควบคุมโดยตรง ตัวเลขที่ไม่มีหน่วยจึงเทียบกันไม่ได้ ควรยืนยันค่ากับเอกสารข้อมูลของผู้ผลิตก่อนนำไปใช้เป็นข้อมูลเข้าของการออกแบบ

ขีดจำกัดความร้อนและวัฏจักรการทำงาน

สิ่งที่มักทำให้มอเตอร์หยุดทำงานคือความร้อน ไม่ใช่แรงบิด กำลังสูญเสียในขดลวดทองแดงแปรผันกับกำลังสองของกระแส วัฏจักรการทำงานที่เพิ่มกระแสเป็นสองเท่าจึงทำให้องค์ประกอบการสูญเสียนั้นเพิ่มเป็นสี่เท่า พิกัดที่ได้จึงสะท้อนการติดตั้งหนึ่งแบบ อุณหภูมิแวดล้อมหนึ่งระดับ และภาระงานหนึ่งประเภท มอเตอร์ไร้เฟรมที่ถูกยึดเข้ากับตัวเรือนอะลูมิเนียมขนาดใหญ่จะยืนรับได้มากกว่ามอเตอร์ตัวเดียวกันในอากาศเปิด และมอเตอร์ขับเคลื่อนที่มีกระแสลมจากใบพัดพัดผ่านตัวระฆังจะยืนรับได้มากกว่าตัวที่อยู่บนแท่นทดสอบ ในกรณีที่ต้องเชื่อถือตัวเลขใด ควรใช้สภาวะความร้อนของผู้ผลิตเป็นเกณฑ์อ้างอิง ไม่ใช่ตัวเลขที่ยกมาพาดหัว

แรงดันไฟฟ้า กระแส และไดรเวอร์

แรงดันไฟฟ้าบัสกำหนดเพดานความเร็วสำหรับค่า KV หนึ่ง ๆ ส่วนกระแสกำหนดแรงบิด ข้อจำกัดที่ผูกมัดมักเป็นขีดจำกัดกระแสของไดรเวอร์และพิกัดของฉนวนกับขั้วต่อ มากกว่าตัวมอเตอร์เอง การจับคู่ทั้งสามอย่าง คือแรงดันแพ็ก KV และกระแสของไดรเวอร์ ก่อนเปรียบเทียบรายการผลิตภัณฑ์ จะคัดตัวเลือกที่ไม่ใช่ทิ้งไปได้มากตั้งแต่ต้น ยังคุ้มค่าที่จะตรวจสอบว่าไดรเวอร์ต้องรู้อะไรบ้าง เพราะมอเตอร์แบบมีเซนเซอร์ที่ต้องยืนแรงบิดที่ความเร็วศูนย์ต้องใช้คอนโทรลเลอร์ที่อ่านเซนเซอร์เหล่านั้นได้ และไดรฟ์ FOC ที่คาดหวัง encoder จะไม่รับอินเทอร์เฟซแบบ Hall อย่างเดียว

เปรียบเทียบหมวดมอเตอร์ BLDC ทั้งเจ็ด

ตารางด้านล่างเป็นวิธีที่เร็วที่สุดในการหาหัวข้อที่ต้องการในคู่มือนี้ ตัวเลขแรงบิดและแรงขับเป็นค่าต่อเนื่องและค่าสูงสุดที่เผยแพร่ของแต่ละหมวดที่ปัจจุบันอยู่ใน ToBMS ส่วนความเร็วเป็นช่วงของ KV ไม่ใช่ตัวเลขเดียว เพราะความเร็วเอาต์พุตขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าบัสที่เลือก

เจ็ดหมวด แต่ละหมวดมีธรรมเนียมการระบุเอาต์พุตของตัวเอง ตัวเลขแรงบิดเป็นค่าต่อเนื่องและค่าสูงสุดที่ผู้ผลิตเผยแพร่ ช่วง KV เป็นไปตามที่ระบุไว้ในแต่ละหมวด และแรงขับคือแรงขับยึดเรือสูงสุดที่เผยแพร่ หมวดที่ระบุค่าเป็นแรงขับแทนแรงบิดไม่ได้ด้อยกว่า แต่กำลังตอบคำถามคนละข้อ และการแปลงระหว่างสองค่านี้ต้องใช้ใบพัดและจุดทำงานประกอบ

การแบ่งขั้นแรกคือระหว่างหมวดที่ระบุแรงบิดที่เพลากับหมวดที่ระบุแรงขับ มอเตอร์ไร้เฟรม แอคชูเอเตอร์หุ่นยนต์ มอเตอร์กิมบอล และโมดูล QDD เป็นอุปกรณ์ที่ให้แรงบิด เอาต์พุตคือเพลา และโหลดถูกกำหนดเป็น Nm ส่วนมอเตอร์ UAV มอเตอร์โดรน และทรัสเตอร์ใต้น้ำเป็นอุปกรณ์ที่ให้แรงขับ เอาต์พุตคือของไหลที่ถูกขับเคลื่อน และตัวเลขที่มีความหมายคือแรงขับที่ใบพัดและแรงดันไฟฟ้าหนึ่ง ๆ การนำสองอย่างนี้มาไว้ในตารางเปรียบเทียบเดียวกันถือเป็นความผิดพลาดด้านสเปกที่พบบ่อยที่สุด

การแบ่งขั้นที่สองคือผู้ซื้อต้องจัดหาอะไรให้เองบ้าง ชุดไร้เฟรมตั้งสมมติฐานว่าโครงของเครื่องจักรเป็นผู้จัดหาเปลือก การจัดวางตลับลูกปืน และเส้นทางระบายความร้อน และตอบแทนงานนั้นด้วยมวลที่ต่ำที่สุดและความยาวตามแนวแกนที่สั้นที่สุด ส่วนแอคชูเอเตอร์หรือทรัสเตอร์แบบผสานรวมตั้งสมมติฐานตรงกันข้าม ทุกอย่างถูกจับคู่และซีลไว้แล้ว และภาระงานวิศวกรรมย้ายไปที่ซอฟต์แวร์และการยึดติด ไม่มีแบบใดล้ำหน้ากว่า แต่ละแบบเหมาะกับทีมที่ต่างกันและปริมาณการผลิตที่ต่างกัน

มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรม

มันคืออะไร

มอเตอร์ไร้เฟรมคือมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านที่ขายเป็นสองชิ้นส่วน คือ สเตเตอร์ที่พันขดลวดแล้วและโรเตอร์ที่พาแม่เหล็ก โดยไม่มีเปลือก ไม่มีเพลา ไม่มีตลับลูกปืน และไม่มีฝาปิดหัวท้าย ผู้สร้างเครื่องจักรเป็นผู้จัดหาให้ทั้งหมด เพราะมอเตอร์ไม่มีเปลือกรอบตัวเอง จึงประกอบเข้าเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างข้อต่อได้ ซึ่งช่วยลดทั้งมวลและความยาวของเปลือกลง และทำให้ออกแบบการจัดวางตลับลูกปืนให้สอดคล้องกับจลนศาสตร์ได้

อะไรเป็นตัวตัดสินการเลือก

เริ่มจากพื้นที่ติดตั้งก่อน สเตเตอร์ต้องพอดีกับเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของชุดแกนที่เหลืออยู่ และข้อจำกัดนี้คัดตัวเลือกทิ้งได้มากกว่าแรงบิด จากนั้นจึงดู KV เทียบกับแรงดันไฟฟ้าบัสและความเร็วที่ต้องการ ต่อด้วยแรงบิดต่อเนื่องเทียบกับวัฏจักรการทำงาน และแรงบิดสูงสุดเทียบกับกรณีชั่วขณะ เพราะเปลือกเป็นของผู้ใช้งานเอง เส้นทางระบายความร้อนจึงเป็นตัวแปรของการออกแบบ สเตเตอร์ตัวเดียวกันจะรับแรงบิดต่อเนื่องได้มากกว่าอย่างชัดเจนเมื่อถูกยึดเข้ากับข้อต่ออะลูมิเนียมขนาดใหญ่ เทียบกับเมื่ออยู่ในอากาศเปิด ส่วนระบบป้อนกลับคือทางแยกที่เหลืออยู่ จะใช้เซนเซอร์ Hall สำหรับการสับเปลี่ยนกระแส ใช้ encoder ฝั่งเอาต์พุตสำหรับการควบคุม หรือใช้ทั้งสองอย่าง

เหมาะกับงานแบบใด

ชุดไร้เฟรมเป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับ โมดูลข้อต่อ ที่มวลและความยาวตามแนวแกนเป็นข้อจำกัดที่แย่งกัน สำหรับ หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ และ หุ่นยนต์สี่ขา ที่ทุกกรัมอยู่ที่ปลายคันโยก และสำหรับ หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอก และ อุปกรณ์ฟื้นฟูสมรรถภาพ ที่มอเตอร์ต้องหายเข้าไปในกลไก ช่วงของผลิตภัณฑ์เริ่มจาก RI20 KV600 ที่ 20 g และแรงบิดต่อเนื่อง 0.024 Nm ไปจนถึง RO100 KV55 Standard ที่ 710 g และแรงบิดต่อเนื่อง 4 Nm โดยมี RO60 KV115 อยู่ตรงกลาง ตรรกะการเลือกทั้งหมดอยู่ในคู่มือมอเตอร์แรงบิดไร้เฟรม

แอคชูเอเตอร์หุ่นยนต์

มันคืออะไร

แอคชูเอเตอร์หุ่นยนต์แบบผสานรวมคือมอเตอร์ BLDC ชุดลดรอบแบบดาวเคราะห์ ตลับลูกปืนฝั่งเอาต์พุต ระบบวัดตำแหน่ง และไดรเวอร์ FOC รวมอยู่ในหน่วยเดียวที่ยึดด้วยสกรู ผู้ผลิตจับคู่มอเตอร์กับชุดลดรอบและเผยแพร่ค่าแรงบิดที่หน้าแปลนเอาต์พุต ผู้ซื้อจึงกำหนดสเปกที่ตัวข้อต่อ ไม่ใช่ที่ตัวมอเตอร์

อะไรเป็นตัวตัดสินการเลือก

อัตราทดคือการตัดสินใจข้อแรก เพราะมันกำหนดทั้งแรงบิดเอาต์พุตและลักษณะของข้อต่อ อัตราทดต่ำอย่าง 6:1 และ 8:1 เอื้อต่อความเร็ว ความสามารถในการขับย้อนกลับ และความโปร่งใสของแรงบิด ส่วนอัตราทดสูงอย่าง 64:1 เพิ่มแรงบิดและโดยทั่วไปทำให้เอาต์พุตขับย้อนกลับได้ยากขึ้น ซึ่งเหมาะกับข้อต่อที่ต้องยืนรับโหลด เพลากลางมีความสำคัญเมื่อต้องเดินสายไฟผ่านข้อต่อ โดย AKH70-48 จับคู่สเตจ 48:1 กับเส้นทางเดินสายที่แรงบิดต่อเนื่อง 74 Nm ค่าแบ็คแลชควรยืนยันพร้อมหน่วยกำกับ เพราะไม่ได้ระบุเงื่อนไขการวัดของค่าที่บันทึกไว้

เหมาะกับงานแบบใด

โมดูลผสานรวมเหมาะกับทีมที่ยอมใช้เวลาทางวิศวกรรมไปกับงานควบคุมมากกว่าการตั้งแรงอัดล่วงหน้าของตลับลูกปืน เช่น แขนกลหุ่นยนต์ร่วมงาน, หุ่นยนต์สี่ขา ขา, หุ่นยนต์เคลื่อนที่ด้วยล้อ และ AGV ช่วงของหมวดนี้ครอบตั้งแต่ AK40-10 V3.0 ที่ 190 g และแรงบิดต่อเนื่อง 1.3 Nm ไปจนถึงแรงบิดต่อเนื่อง 74 Nm ที่ 1396 g โดยมีสเตจตั้งแต่ 6:1 ถึง 64:1 อยู่ระหว่างนั้น

มอเตอร์ UAV

มันคืออะไร

มอเตอร์ UAV คือหน่วยขับเคลื่อนแบบ outrunner สำหรับโครงอากาศยานที่ต้องบินค้างอยู่ เช่น โดรนหลายใบพัด แพลตฟอร์มยกน้ำหนักมาก และอากาศยาน VTOL ที่มีชุดใบพัดยกเฉพาะ ตัวระฆังหมุนพาใบพัดโดยตรง จึงไม่มีชุดเฟือง และสเปกจึงเขียนด้วยแรงขับ KV กำลัง และมวล แทนที่จะเป็นแรงบิดที่เพลา

อะไรเป็นตัวตัดสินการเลือก

เริ่มจากใบพัดและจำนวนเซลล์ก่อน แรงขับที่เผยแพร่เป็นของใบพัดและแรงดันไฟฟ้าหนึ่ง ๆ เสมอ และมอเตอร์ที่ถูกจัดอันดับโดยไม่มีข้อมูลเหล่านี้ก็เทียบกันไม่ได้ จากนั้นจึงดู KV เทียบกับแพ็กแบตเตอรี่ KV ต่ำกับใบพัดใหญ่เพื่อประสิทธิภาพและงานยกหนัก KV สูงกับใบพัดเล็กเพื่อการตอบสนอง ต่อด้วยค่ากำลังที่ 180 วินาที ซึ่งเป็นความสามารถที่ยืนระยะได้จริงไม่ใช่ตัวเลขชั่วขณะ และมวล ซึ่งจ่ายสองครั้งบนโดรนหลายใบพัดเพราะมันกลายเป็นน้ำหนักบรรทุกที่ขนขึ้นไปไม่ได้ด้วย ส่วนรูปแบบสเตเตอร์ (12N14P ถึง 36N42P) มีผลต่อความราบรื่นและต่อพฤติกรรมของมอเตอร์ที่คันเร่งบางส่วน

เหมาะกับงานแบบใด

หมวดนี้ครอบคลุมโครงอากาศยานเพื่อ UAV อุตสาหกรรม และ งานตรวจสอบ โครงอากาศยาน, เพื่อการเกษตร เครื่องพ่นยา, การถ่ายภาพทางอากาศ, งานยกน้ำหนักมาก และ ระบบขับเคลื่อนอากาศยานมีคนขับ ที่สุดของช่วงน้ำหนักเบา MN4006 KV380 ให้กำลัง 380 W ที่ 68 g ส่วนปลายบนอย่าง U15XXL KV29 และ U15 II KV80 รับโครงอากาศยานหลายกิโลกรัม โดยมี P80 III Pin ครอบคลุมงานบรรทุกของภาคการเกษตร

มอเตอร์โดรน

มันคืออะไร

มอเตอร์โดรนคือปลายทางที่เล็กกว่าและเร็วกว่าของระบบขับเคลื่อนทางอากาศ ได้แก่ หน่วยสำหรับ FPV และเรซซิ่งที่วัดน้ำหนักกันเป็นสิบกรัม มอเตอร์สำหรับปีกตรึงและเครื่องร่อนที่สร้างขึ้นเพื่อจุดทำงานที่มีประสิทธิภาพจุดเดียว และมอเตอร์ยกของ VTOL ที่รับโครงอากาศยานที่หนักกว่าบนจานใบพัดที่ใหญ่กว่า เช่นเดียวกับมอเตอร์ UAV มันเป็นอุปกรณ์ที่ให้แรงขับ แต่จุดออกแบบอยู่ห่างกันมากกว่า และวัฏจักรการทำงานสั้นกว่าและรุนแรงกว่ามาก

อะไรเป็นตัวตัดสินการเลือก

ในงาน FPV ข้อจำกัดที่ผูกมัดคือการตอบสนองและมวล มอเตอร์ 9.8 g บนโครง 3 นิ้ว และหน่วย 33.5 g บนโครง 5 นิ้ว ถูกเลือกเพราะเปลี่ยนแรงขับได้เร็วแค่ไหน ไม่ใช่เพราะประสิทธิภาพ ค่า KV อยู่สูงที่ 1300 ถึง 2150 เพราะใบพัดเล็กและแพ็กแบตเตอรี่เป็น 4S ถึง 6S งานปีกตรึงและงานพิสัยไกลอยู่ตรงข้าม AT4130 KV230 และ F90 KV1300 ถูกเลือกเพื่อจุด cruising ที่ยืนระยะได้ ส่วนมอเตอร์ยกของ VTOL อย่าง V505 KV260 อยู่ระหว่างสองแบบ จัดสเปกมาสำหรับการบินค้างที่โครงอากาศยานต้องรักษาไว้ ไม่ใช่สำหรับสภาวะชั่วขณะ

เหมาะกับงานแบบใด

โดรนแข่ง FPV และฟรีสไตล์, โมเดลปีกตรึง, ความอึดยาวนาน แพลตฟอร์ม และ โดรน VTOL ที่เปลี่ยนผ่านระหว่างการบินค้างกับการบินไปข้างหน้า ในกรณีที่โครงอากาศยานหนัก บินช้า และต้องอยู่บนอากาศนาน หมวด มอเตอร์ UAV มักเป็นจุดตั้งต้นที่ดีกว่า

มอเตอร์กิมบอล

มันคืออะไร

มอเตอร์กิมบอลคือมอเตอร์ BLDCแบบไดรฟ์ตรงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ที่ค่า KV ต่ำ สร้างขึ้นเพื่อการเคลื่อนที่ราบรื่นที่ความเร็วต่ำมาก ไม่มีชุดเฟือง เพราะมอเตอร์ขับแกนหมุนโดยตรง เนื่องจากแบ็คแลชหรือ cogging ใด ๆ ในชุดส่งกำลังจะปรากฏเป็นภาพสั่นที่มองเห็นได้ ลำดับความสำคัญจึงต่างจากหมวดอื่นทั้งหมด โดย แรงบิด cogging แรงบิดกระเพื่อม และความราบรื่นที่ความเร็วต่ำ มาก่อนความหนาแน่นของแรงบิด

อะไรเป็นตัวตัดสินการเลือก

เริ่มจากมวลบรรทุกและความเฉื่อยของแกนหมุน เพราะมอเตอร์ต้องยืนรับและเร่งกล้องสู้กับแรงโน้มถ่วงและการเคลื่อนที่ของพาหนะ จากนั้นจึงดูแรงบิดที่ต้องใช้ในการยืนรับน้ำหนักนั้นที่แขนคันโยกในกรณีเลวร้ายที่สุด โดยเทียบกับค่าต่อเนื่องไม่ใช่ค่าสูงสุด เพราะกิมบอลยืนรับต่อเนื่อง ซึ่งเป็นกรณีที่ค่าแรงบิดต่อเนื่องอธิบายไว้พอดี ค่า KV ต่ำโดยการออกแบบ คือ 9.3 ถึง 255 ตลอดช่วง โดย GL100 ตัวใหญ่ให้แรงบิดต่อเนื่อง 3 Nm สำหรับงานภาพยนตร์ที่บรรทุกหนัก และ GL30 ให้ 0.08 Nm สำหรับแกนกล้องขนาดเล็ก เพลากลางมีความสำคัญเพราะต้องเดินสายไฟผ่านแกนหมุน

เหมาะกับงานแบบใด

ระบบกิมบอล บน UAV, อุปกรณ์กันสั่นแบบถือ, ชุดกล้องติดพาหนะ และงานใดก็ตามที่เซนเซอร์ต้องคงทิศทางไว้ขณะที่ฐานยึดเคลื่อนที่ รุ่นกลางอย่าง GL60 KV25 ครอบคลุมงานแกนเดียวที่แรงบิดต่อเนื่อง 0.6 Nm

ทรัสเตอร์ใต้น้ำ

มันคืออะไร

ทรัสเตอร์ใต้น้ำคือหน่วยขับเคลื่อนไร้แปรงถ่านแบบซีล ประกอบด้วยมอเตอร์ ESC แบบผสานรวม ใบพัดในท่อหุ้ม และการซีลที่ทนแรงดันหรือชดเชยแรงดัน อยู่ในเปลือกเดียวกัน มอเตอร์ BLDC ข้างในเป็นแบบทั่วไป สิ่งที่อยู่รอบ ๆ มันต่างหากที่มีไว้กันน้ำออก และทำให้แรงขับกลับทิศได้และปรับระดับได้

อะไรเป็นตัวตัดสินการเลือก

เริ่มจากแรงขับก่อน โดยแสดงเป็นแรงขับยึดเรือสูงสุด ซึ่งคือแรงดึงที่ทรัสเตอร์สร้างที่ความเร็วศูนย์ และเป็นตัวเลขที่ตรงไปตรงมาสำหรับการยึดตำแหน่ง จากนั้นจึงดูบัส ซึ่งเป็น 36 V หรือ 48 V ตลอดช่วง โดยกำลังต่อเนื่องอยู่ระหว่าง 360 W ถึง 1315 W ต่อด้วยพิกัดความลึก ซึ่งเป็นจุดที่สองตระกูลแยกจากกัน ซีรีส์ SW มีพิกัด 0-30 m ขณะที่ซีรีส์ DW ระบุไว้ที่ 0-350 m และหน่วยตามที่เผยแพร่ควรได้รับการยืนยันกับผู้ผลิตก่อนตัดสินใจสร้างระบบสำหรับความลึก ส่วนมวลและเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นตัวกำหนดว่าตัวถังรับได้กี่หน่วย

เหมาะกับงานแบบใด

ทรัสเตอร์ ROV ในงานตรวจสอบและเข้าแทรกแซง ระบบขับเคลื่อน AUV และยานใต้น้ำใดก็ตามที่ต้องใช้แรงขับแบบปรับทิศ SW7 ที่ 700 g และ 360 W เหมาะกับยานตรวจสอบขนาดเล็ก DW25 ที่ 25 kgf และ 1315 W คือปลายที่ทำงานหนักที่สุด โดยมี DW10 ครอบคลุมตัวถังขนาดกลาง

แอคชูเอเตอร์ quasi direct drive

มันคืออะไร

แอคชูเอเตอร์ quasi direct drive คือโมดูลผสานรวมที่มีอัตราทดต่ำโดยเจตนา คือ 8:1 ตลอดทั้งหมวดนี้ วางตัวอยู่ระหว่างมอเตอร์ไดรฟ์ตรงกับแอคชูเอเตอร์อัตราทดสูงแบบเดิม มันเก็บอัตราทดไว้พอให้ไปถึงแรงบิดที่ใช้งานได้ ขณะเดียวกันก็รักษาความโปร่งใสของแรงบิดที่ทำให้การควบคุมแรงเป็นไปได้โดยไม่ต้องใช้โหลดเซลล์

อะไรเป็นตัวตัดสินการเลือก

เหตุผลที่เลือก QDD คือความสามารถในการขับย้อนกลับ อัตราทดต่ำโดยทั่วไปช่วยเรื่องนี้ เพราะมีแรงเสียดทานและความเฉื่อยสะท้อนกลับผ่านสเตจน้อยลง นั่นคือสิ่งที่ทำให้ข้อต่อรับแรงกระแทกได้ ถูกขับย้อนกลับด้วยมือขณะสอนงาน และประมาณแรงสัมผัสจากกระแสมอเตอร์ได้ ข้อแลกเปลี่ยนคือแรงบิดเอาต์พุตต่อแรงบิดมอเตอร์หนึ่งหน่วยต่ำลง มอเตอร์จึงต้องใหญ่ขึ้นเพื่อเอาต์พุตเท่าเดิม ซึ่งเป็นเหตุผลที่ AKE90-8 ต้องแบกน้ำหนัก 1400 g เพื่อไปถึงแรงบิดต่อเนื่อง 55 Nm ขณะที่แอคชูเอเตอร์หุ่นยนต์อัตราทด 64:1 ให้แรงบิดใกล้เคียงกันในชุดที่เล็กกว่า ค่าแบ็คแลชถูกบันทึกไว้บน ToBMS แต่ไม่ได้ระบุเงื่อนไขการวัด ควรยืนยันก่อนนำตัวเลขนั้นไปใช้อ้างอิง

เหมาะกับงานแบบใด

หุ่นยนต์เดินด้วยขาที่ต้องการการสัมผัสแบบยอมตาม แขนกลที่ทำงานประกอบแบบควบคุมแรง หุ่นยนต์โครงกระดูกภายนอก และ อุปกรณ์ฟื้นฟูสมรรถภาพ ที่มอเตอร์ต้องยอมตามผู้ใช้งาน รวมถึงแพลตฟอร์มวิจัยที่ความโปร่งใสของแรงบิดสำคัญกว่ากำลังสูงสุด AKE60-8 ที่ 260 g และแรงบิดต่อเนื่อง 5 Nm ครอบคลุมข้อต่อขนาดเบา ส่วน AKE80-8 ที่ 12 Nm อยู่ตรงกลาง

จุดที่หมวดต่าง ๆ ทับซ้อนกัน

มอเตอร์ไร้เฟรม แอคชูเอเตอร์ผสานรวม หรือโมดูล QDD

ทั้งสามแบบลงเอยที่ข้อต่อหมุน และทางเลือกนี้เกี่ยวกับว่าใครเป็นคนทำการผสานรวม ชุดไร้เฟรมให้มวลต่ำที่สุดและความยาวตามแนวแกนสั้นที่สุด แต่ต้องมีเปลือก ตลับลูกปืน และเส้นทางระบายความร้อน แอคชูเอเตอร์หุ่นยนต์แบบผสานรวมให้หน่วยที่จับคู่และซีลแล้วพร้อมไดรเวอร์ที่เข้าชุดกัน แลกมาด้วยพื้นที่ติดตั้งที่ตายตัวและมวลที่มากกว่าสำหรับแรงบิดเท่ากัน ส่วนโมดูล QDD แลกความหนาแน่นของแรงบิดบางส่วนนั้นไปกับความโปร่งใสของแรงบิดและพฤติกรรมแบบยอมตาม ในกรณีที่รูปทรงของข้อต่อยังเปลี่ยนแปลงอยู่ แบบไร้เฟรมมักเป็นทางเลือกที่ผ่อนปรนกว่า และในกรณีที่รูปทรงนิ่งแล้วและกำหนดเวลาสั้น แบบโมดูลผสานรวมจะเป็นทางเลือกนั้น

มอเตอร์ UAV หรือมอเตอร์โดรน

สองหมวดสำหรับงานทางอากาศทับซ้อนกันโดยเจตนา ทั้งคู่เป็นระบบขับเคลื่อนแบบ outrunner และโดรนสี่ใบพัดเพื่ออุตสาหกรรมขนาดเบาสามารถใช้แบบใดก็ได้อย่างสมเหตุสมผล ความแตกต่างในทางปฏิบัติคือลักษณะงานและชั้นของโครงอากาศยาน มอเตอร์ UAV ถูกจัดทำข้อมูลเทียบกับกำลังที่ยืนระยะได้ จานใบพัดที่ใหญ่กว่า และโครงอากาศยานหลายกิโลกรัม ส่วน มอเตอร์โดรน ครอบคลุมงาน FPV ปีกตรึง และ VTOL ที่จุดทำงานเป็นช่วงเร่งหรือการบิน cruising มากกว่าการบินค้างนาน ๆ ถ้ากำลังอ่านสเปกเพื่อดูค่ากำลังที่ 180 วินาทีและงบมวลต่อโรเตอร์ ให้เริ่มที่หมวด UAV และถ้ากำลังอ่านเพื่อดูการตอบสนองของคันเร่งและขนาดใบพัด ให้เริ่มที่หมวดโดรน

มอเตอร์กิมบอลกับหมวดอื่น ๆ

มอเตอร์กิมบอลเป็นหมวดเดียวที่ความราบรื่นมาก่อนความหนาแน่น จึงเป็นเหตุผลที่ค่า KV ต่ำและเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง การนำมอเตอร์ขับเคลื่อนมาใช้แทนเพราะตัวเลขแรงบิดดูเพียงพอ จะได้แกนหมุนที่เกิด cogging และแกว่งหาที่ความเร็วต่ำ การแทนกันในทางกลับกันก็ล้มเหลวเช่นกัน เพราะมอเตอร์กิมบอลไม่มีทั้งช่วงความเร็วและแบบการระบายความร้อนที่จำเป็นสำหรับงานขับเคลื่อน

ทรัสเตอร์: มอเตอร์ตัวเดียวกัน สื่อที่ต่างกัน

ภายในทรัสเตอร์ใต้น้ำมีมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านธรรมดาอยู่ สิ่งที่ทำให้มันเป็นอีกหมวดหนึ่งคือทุกอย่างที่อยู่ถัดจากเพลาลงไป ได้แก่ การซีล ความทนแรงดัน ใบพัดในท่อหุ้ม ระบบขับที่กลับทิศได้ทั้งสองทาง และความต้านทานการกัดกร่อน ธรรมเนียมการระบุสเปกจึงเปลี่ยนตามไปด้วย คือ แรงขับในหน่วย kgf แทนแรงบิดในหน่วย Nm และการเปรียบเทียบกับมอเตอร์สำหรับงานทางอากาศใด ๆ ต้องผ่านใบพัดและของไหล ไม่ใช่ผ่านตัวมอเตอร์

รายการตรวจสอบการเลือก

ทำตามลำดับนี้ แต่ละขั้นจะคัดตัวเลือกที่การอ่านสเปกเพิ่มเติมไม่สามารถกู้คืนได้ออกไป

โหลดและวัฏจักรการทำงาน

1. กำหนดเอาต์พุตให้ชัดก่อน ว่าเป็นแรงบิดที่เพลาในหน่วย Nm หรือแรงขับในหน่วย kgf ที่ใบพัดและแรงดันไฟฟ้าที่ระบุไว้ เพียงข้อนี้ก็เลือกกลุ่มหมวดได้แล้ว
2. แยกกรณีต่อเนื่องออกจากกรณีชั่วขณะ แล้วกำหนดขนาดแรงบิดต่อเนื่องกับกรณีแรก และแรงบิดสูงสุดกับกรณีหลัง โดยจำไว้ว่าค่าสูงสุดถูกจำกัดด้วยอุณหภูมิและกระแสของไดรเวอร์ ไม่ใช่ขีดจำกัดทางกล
3. ตรวจสอบวัฏจักรการทำงานเทียบกับสภาวะความร้อนที่ผู้ผลิตระบุ ไม่ใช่เทียบกับตัวเลขกำลังที่ยกมาพาดหัว
4. ยืนยันว่าข้อต่อหรือแกนหมุนต้องยืนแรงบิดที่ความเร็วศูนย์หรือไม่ ถ้าต้อง ก็ต้องวางแผนเรื่องเซนเซอร์และไดรเวอร์ที่อ่านเซนเซอร์เหล่านั้นได้

กลไกและการผสานรวม

1. กำหนดพื้นที่ติดตั้งให้ชัด ทั้งเส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาวของชุดแกน หรือพื้นที่ในตัวถัง ก่อนเริ่มเปรียบเทียบแรงบิด
2. ตัดสินใจว่าใครเป็นผู้จัดหาเปลือก ตลับลูกปืน เพลา และเส้นทางระบายความร้อน ถ้าคำตอบคือ "ตัวเราเอง" ชุดไร้เฟรมก็อยู่ในขอบเขต และถ้าคำตอบคือ "ผู้จัดหา" โมดูลผสานรวมก็อยู่ในขอบเขต
3. เลือกอัตราทดจากพฤติกรรมที่ต้องการ ไม่ใช่จากแรงบิดอย่างเดียว อัตราทดสูงเพื่อยึดโหลด อัตราทดต่ำเพื่อความสามารถในการขับย้อนกลับและความโปร่งใสของแรง
4. ถามค่าแบ็คแลชพร้อมหน่วยกำกับ และยืนยันกับเอกสารข้อมูลก่อนนำไปใช้เป็นข้อมูลเข้าของการออกแบบ

อิเล็กทรอนิกส์และการควบคุม

1. กำหนดแรงดันไฟฟ้าบัสก่อน แล้วจึงเลือก KV เพื่อให้ความเร็วที่ต้องการตกอยู่ภายในช่วงแรงดันนั้น ไม่ใช่หลุดออกไปนอกช่วง
2. ตรวจสอบกระแสต่อเนื่องและกระแสสูงสุดของไดรเวอร์เทียบกับแรงบิดที่ต้องการ และยืนยันว่าอินเทอร์เฟซการสับเปลี่ยนกระแส ไม่ว่าจะเป็น Hall encoder หรือแบบไม่มีเซนเซอร์ ตรงกับสิ่งที่โปรไฟล์การเคลื่อนที่ต้องการ
3. ยืนยันโหมดควบคุมที่มีอยู่ในไดรเวอร์ การควบคุมแรงบิดเป็นข้อกำหนดจำเป็นสำหรับข้อต่อแบบยอมตามและการประมาณแรง ไม่ใช่ของแถมที่อยากได้
4. ตรวจสอบตัวเลขที่ผู้จัดหาเผยแพร่ในเอกสารข้อมูลฉบับปัจจุบันก่อนตรึงการออกแบบ เพราะบันทึกสำหรับรายการอย่างแบ็คแลชไม่ได้ระบุเงื่อนไขการวัดเสมอไป

คำถามที่พบบ่อย

แหล่งข้อมูลอย่างเป็นทางการ

เอกสารของผู้ผลิตยังคงเป็นแหล่งอ้างอิงสำหรับธรรมเนียมการระบุแรงบิด พิกัดความร้อน หน่วยของแบ็คแลช และเฟิร์มแวร์ปัจจุบัน CubeMars เผยแพร่ทั้งสายผลิตภัณฑ์ไร้เฟรม แอคชูเอเตอร์ และทรัสเตอร์ที่ cubemars.com และ T-Motor เผยแพร่ทั้งสายผลิตภัณฑ์ UAV โดรน และระบบขับเคลื่อนที่ tmotor.com ToBMS ดูแลชั้นการค้นพบที่ค้นหาและเปรียบเทียบได้สำหรับทั้งสองแหล่ง

ก้าวต่อไป

เริ่มจากหมวดที่ตรงกับงานเชิงกล แล้วค่อยจำกัดตัวเลือกภายในหมวดนั้น สายผลิตภัณฑ์ทั้งหมด ทุกโมเดลและทุกสเปกที่วางเทียบกัน อยู่ที่ สินค้า และแต่ละหมวดจากทั้งเจ็ดมีหน้าของตัวเอง: มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรม, แอคชูเอเตอร์หุ่นยนต์, มอเตอร์ UAV, มอเตอร์โดรน, มอเตอร์กิมบอล, ทรัสเตอร์ใต้น้ำ และ แอคชูเอเตอร์ QDD กรองตัวเลือกตามแรงบิด แรงดันไฟฟ้า และมวลได้ที่ เลือก แล้วนำตัวที่ผ่านเข้ารอบมาเทียบกันที่ เปรียบเทียบสินค้า ได้ตามต้องการ

แต่ละหมวดยังมีคู่มือเฉพาะที่ลงลึกกว่าภาพรวมนี้: มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรม, แอคชูเอเตอร์หุ่นยนต์, มอเตอร์ UAV, มอเตอร์โดรน, มอเตอร์กิมบอล, ทรัสเตอร์ใต้น้ำ และ แอคชูเอเตอร์ QDD: สิ่งที่อัตราทด 8:1 มอบให้ สำหรับงานตามการใช้งานแทนที่จะเป็นตามหมวด หน้า หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์, หุ่นยนต์สี่ขา, ROV และ กิมบอล ได้รวบรวมมอเตอร์ที่จับคู่กับงานเหล่านั้นไว้แล้ว และสายผลิตภัณฑ์ มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่าน ทั้งหมดบน ToBMS อยู่ห่างจากการคลิกเดียวจากหน้าแรก นอกเหนือจากคู่มือตามหมวดหมู่เหล่านั้น ปลายทางมีคนขับของมอเตอร์ UAV และโดรนมีการเปรียบเทียบของตัวเอง ระบบขับเคลื่อนอากาศยานมีคนขับ: เปรียบเทียบมอเตอร์ T-Motor U15 สามรุ่น วาง U15 II, U15XL และ U15XXL ไว้เคียงกัน

สรุปสั้น ๆ คือ เลือกหมวดจากงานเชิงกล กำหนดพื้นที่ติดตั้ง เลือก KV จากแรงดันไฟฟ้าบัสและความเร็วที่ต้องการ กำหนดขนาดแรงบิดต่อเนื่องเทียบกับวัฏจักรการทำงานและค่าสูงสุดเทียบกับกรณีชั่วขณะ และตัดสินใจตั้งแต่เนิ่น ๆ ว่าข้อต่อต้องยืนแรงบิดที่ความเร็วศูนย์หรือไม่ ทุกอย่างที่เหลือในสเปกของ มอเตอร์ BLDC ล้วนตามมาจากห้าข้อนี้