MOTIX™ 电机测试台使用指南：硬件设计与应用解析

一、引言

在电机控制领域，一款优秀的测试台对于电机控制软件的开发和评估至关重要。MOTIX™ 电机测试台就是这样一款能够助力工程师进行 BLDC 电机控制评估的工具。本文将详细介绍 MOTIX™ 电机测试台的相关信息，包括其机械设置、硬件和软件支持以及示例设置等内容。

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二、文档概述

2.1 文档用途

这份用户指南旨在帮助用户使用 MOTIX™ 电机测试台。它详细描述了测试台及其组件，该测试台可与英飞凌的评估板和参考设计结合使用，用于 BLDC 电机控制评估，支持电机控制软件开发过程。

2.2 目标受众

本指南适用于所有使用 MOTIX™ 电机测试台的人员，尤其是经过培训的专业人员。

2.3 安全信息

在操作 MOTIX™ 电机测试台时，由于其包含旋转部件，务必保持联轴器盖关闭，经常检查所有螺丝和轴的对齐情况。在启动测试台之前，固定好松散物品，确保长发、宽松衣物等不会与旋转部件缠绕。操作时不要俯身靠近测试台。

三、机械设置

3.1 主要组件

MOTIX™ 电机测试台的主要组件包括电机、磁滞制动器、联轴器等。这些组件协同工作，为电机控制评估提供基础。

3.2 物料清单

序号	数量	名称	组件/制造商	图纸/制造商编号	版本/备注
1	1	磁滞制动器	Mobac	HB 50M - 2	–
2	1	制动器支架	Mechanische Zerspanung	800695	Rev. 1.0
3	4	平行销 ISO2338 5 M8x10	–	–	工具箱部件
4	4	槽螺母 M4	Item	0037006	–
5	4	螺丝 SO 4762 M4x10 – 10N	–	–	工具箱部件
6	1	微型波纹管联轴器 MK2	Misumi	CPJ20 - RD - 5 - 7	–
7	1	型材 5 80x14 L = 200	Item	0037085	3m 长度物品 0044813
8	2	盖帽 5 80x14	Item	0037091	–
9	1	无刷直流电机 DB42S03	nanotec	DB42S03	–
10	1	编码器 WEDL5541 - B14	nanotec	WEDL5541 - B14	–
11	1	电机支架	Mechanische Zerspanung	800694	Rev.1.0
12	2	覆盖型材 5L = 40 mm	item	0039174	仅可订购 2m 长度
13	1	轴盖	Infineon Technologies AG	801081 (3D 打印) 30x30x2	Rev.1.0 (图 1) Rev.2.0 (产品图片)
14	4	螺丝 ISO 4762 M3 x 10 - 10N	–	–	工具箱部件
15	3	螺丝 ISO 7380 - 1 M4x16 - 16N	–	–	工具箱部件
16	4	缓冲器 D11x5	item	0.0.667.78	一套 4 个

3.3 电气连接

组件	电线	功能	电线终端
磁滞制动器	红色	DC +	Wago 215 - 212
磁滞制动器	黑色	DC -	Wago 215 - 311
电机相	AWG20 黄色	U	压接套圈
电机相	AWG20 红色	V	压接套圈
电机相	AWG20 黑色	W	压接套圈
电机霍尔传感器	AWG26 红色	+5V	杜邦母头 1 针
电机霍尔传感器	AWG26 黑色	GND	杜邦母头 1 针
电机霍尔传感器	AWG26 蓝色	H1	杜邦母头 1 针
电机霍尔传感器	AWG26 白色	H2	杜邦母头 1 针
电机霍尔传感器	AWG26 绿色	H3	杜邦母头 1 针

需要注意的是，建议在 H1、H2 和 H3 连接到 +5V 的线路上使用上拉电阻。

3.4 电机参数

MOTIX™ 电机测试台配备了 Nanotec DB42S03 BLDC 电机，其主要参数如下：	参数	数值
极数/相数	8/3
额定电压 (VDC)	24
电流 (AMP)：空载 [A]	0.2
电流 (AMP)：额定 [A]	1.79
电流 (AMP)：峰值 [A]	5.4
相电阻 [Ohms] @ 25°C	1.5 ± 15%
相电感 [mH] @ 1kHz	2.1 ± 20%
额定/峰值转矩：常数 [Nm/A]	0.035
额定/峰值转矩：额定 [Nm]	0.0625
额定/峰值转矩：峰值 [Nm]	0.19
额定功率 [W]	26
速度：额定 [RPM]	4000
速度：空载 [RPM]	6200
转子惯量 [Kg - m²]	2.4x10 - 6
重量 [Kg]	0.3

3.5 磁滞制动器参数

测试台配备的 Mobac HB - 50M - 2 磁滞制动器的参数如下：	参数	数值
工作电流下的转矩 [Nm]	0.38
工作电流 [mA]	270
25°C 时的电阻 [Ohm]	95 ± 10%
直流电压 [V]	24
最大转速 [min - 1] @ 25°C ± 10%	15000
功率损耗 [Watt]：峰值	90
功率损耗 [Watt]：连续	23
无电流时的残余转矩 [Nm]	1.55 x 10 - 3
转子惯量 [kgcm²]	0.1670
重量 [kg]	0.755

3.6 联轴器

联轴器用于建立电机和磁滞制动器之间的机械连接，并补偿设置中的机械误差。需要经常重新调整设置的对齐情况。

四、硬件和软件支持

4.1 MOTIX™ MCUs

名称	订单编号	示例软件
TLE9879 评估套件	SP001389172	无传感器 FOC
TLE987X EVALB_VQFN	SP005421934	–
TLE987X EVALB_TQFP	SP005421936	基于霍尔传感器的块换向、带反电动势的块换向

五、示例设置

MOTIX™ 电机测试台可以与英飞凌科技的多个评估板一起使用，以下是一个示例设置：	序号	组件
1	DB42S03 BLDC 电机
2	Mobac HB - 50M - 2 磁滞制动器
3	TLE9879 评估套件
4	BLDC 电机相线
5	霍尔传感器线
6	磁滞制动器连接器
7	12V 电源

六、总结

MOTIX™ 电机测试台为电机控制评估提供了一个全面的解决方案。通过合理的机械设置、丰富的硬件和软件支持以及灵活的示例设置，工程师可以更好地进行 BLDC 电机控制软件的开发和评估。在使用过程中，务必注意安全信息，确保操作的安全性。你在使用 MOTIX™ 电机测试台的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。