高转速+大转矩!——高压水枪泵(BLDC电机)电驱方案

来源:上海铃岳电子 2026-04-03 点击量:887 中号

一、 方案核心:定义电驱方案,为电机“铸心”

针对高压水枪泵的使用特点,目前永磁同步电机(BLDC电机)的优点尤为突出,效率可以提高到85%以上,并且在高转速和转矩性能上的表现,特别受终端客户的亲睐。

电压220VAC、功率3-5KW的高性能驱动方案

为此上海铃岳电子技术团队,特潜心研究,推出一款电压220VAC、功率3-5KW的高性能驱动方案,以满足高压水枪泵“高启动和运行转矩”、“短时间过载能力强”、“频繁启停”、“转速稳定”等需求。

二、 方案亮点:优化性能,为电机“塑命”

硬件部分:

整流部分和逆变部分的功率器件,摒弃了传统的IPM、PIM、和单管IGBT,采用Qdpakti封装的整流桥和H桥,直接焊接在PCB上,固定压紧在散热器上,即可实现绝缘和散热的目的。

功率器件

相比传统的IPM、PIM和IGBT单管,Qdpakti封装的功率器件有以下特点:

特点

由此可见,Qdpakti封装的功率器件,无论在生产焊接上,还是在散热器固定安装上,甚至器件本身成本上,都有很好的表现。

软件方面:

1、 针对高压水枪泵频繁启停的特点,特优化了电机的启动性能,采用高频注入的算法,保证水泵在低频转速时,仍有大转矩输出,以达到快速平稳启动。

2、 针对高压水枪泵短时间过载的特点,结合硬件的冗余设计,特优化的电机温度过载保护。

3、 针对高压水枪泵高转速和大转矩的特点,结合硬件电流采样电路设计,优化了软件的电流采样计算,以提高SPWM的最大占空比。

4、 针对BLDC电机在大电流或高温条件下,容易退磁的特点,特在

软件方面,做了限流保护和电机温度检测和保护功能。以保证BLDC电机能够高性能,并长寿命的工作。

三、 方案表现:稳定、高效、可靠,使电机“惠众生”

1、 噪音

通过硬件匹配和软件优化,载波频率设置为18KHz,并结合死区补偿算法的加持,有效的电机温度降低了噪音。

2、 效率

通过软件优化,电机工作效率高达90%

3、 转速

测试的客户样机,电机极对数为9,转速要求3000RPM。通过测试转速能够达到3000RPM,转速精度±1%。

4、 稳定

软件增设了限流保护和电机温度保护功能,以保证电机长寿命的稳定工作。

电机温度保护

电机温度保护

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