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空心杯电机的特点

空心杯电机相比其他电机最大的特点就是空心杯的绕组结构,有刷和无刷是指直流电机换向的方式,两者没关联。有刷电机和无刷电机都可以做成空心杯的。

随着工业技术进步,各种机电设备严格的技术条件对伺服电动机提出越来越高的技术要求,同时,空心杯电动机的应用范围已经完全脱离了高端产品的局限性,正在迅速地扩大在一般民用等低端产品上的应用范围,以广泛提升产品品质。 有刷直流无铁芯空心杯电机融合了多项关键的技术,例如:低转动惯量、无齿槽、低摩擦和非常紧凑的换向系统,这些优点将带来更快的加速度、更高的效率、更低的能量损耗以及更大的持续转矩。有刷直流空心杯电机技术减小了体积、减轻了重量并减少了发热量,因此是便携或小型设备等类似应用领域的理想选择。这样便实现了在一个尺寸更小的机架中获得更优异的电机性能,从而为最终用户提供更好的舒适度和便利性。此外,在以蓄电池供电的应用中,无铁芯设计还可以延长设备的使用寿命并提高能源效率。

1、空心杯电机的优点

(1)无齿槽效应

铜板线圈方式无有槽硅钢片,这就消除了槽与磁石相互作用的齿槽效应,线圈是没有铁心的结构,所有的钢铁部件要么一起转动(比如,无刷马达),要么全部静止不动(比如,有刷马达),齿槽效应和转矩滞后现象明显不存在。

(2)启动转矩低

无磁滞损耗,无齿槽效应,启动转矩很低。

(3)效率高

铜板线圈方式没有卷线和有槽硅钢片造成的涡流和磁滞损耗。同时,电阻较小,降低了铜损。效率高达90%以上。

(4)功率密度高

功率密度是输出功率与重量或体积的比值,铜板线圈方式的电机体积小,性能好。与传统的线圈相比,铜板线圈方式的感应线圈要轻。无需卷线和有槽硅钢片,消除了它们产生的涡流和磁滞损耗;铜板线圈方式的涡流损耗很小并且易控制,提高了电机的效率,确保了较高的输出转矩和输出功率。

(5)速度曲线平滑,噪音小

没有有槽的硅钢片,减小了转矩和电压的谐波。同时,由于电机内不存在AC场,所以也没有AC产生的噪音。仅有轴承和气流产生的噪音和非正弦波造成的振动。

(6)响应速度快

铜板线圈方式的有刷电机,由于感应值低,电流对电压的波动响应快。转子的转动惯量小,转矩余电流的响应速度相当。因此,转子加速度是传统的电机的2倍。

(7)散热效果好

铜板线圈内外表面都有空气流动,这比有槽转子线圈的散热好。传统的漆包线嵌在硅钢片的槽里,线圈表面气流很少,散热情况不良,温升较大。同等的输出功率,铜板线圈方式的电机温升较小。


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2、空心杯电机的缺点

(1)绕组工艺复杂

空心杯电机的绕组成型工艺复杂,人工绕制的难度较大,效率低。

(2)成本高

由于空心杯电机的绕组工艺复杂,增加了制作的难度,增大了投入的成本。



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