空心杯電機
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空心杯電機是直流電機的一種特殊形式，屬于直流永磁的伺服、控制電動機，也可以將其歸類為微特電機?？招谋妱訖C的特點是具有突出的節(jié)能特性、靈敏方便的控制特性和穩(wěn)定的運行特性，技術(shù)先進性十分明顯。作為高效率的能量轉(zhuǎn)換裝置，在很多領(lǐng)域代表了電動機的發(fā)展方向。
買 購小編了解到，空心杯電機的結(jié)構(gòu)組成為：后蓋、接線端子、電刷端蓋、電刷、換向器、杯形繞組（轉(zhuǎn)子）、轉(zhuǎn)軸、墊圈、滑動軸承、外殼、磁鐵（定子）、法蘭、定位環(huán)。
空心杯電動機在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，同時其重量和轉(zhuǎn)動慣量大幅降低，從而減少了轉(zhuǎn)子自身的機械能損耗。
空心杯電機分為有刷和無刷兩種，有刷空心杯電機轉(zhuǎn)子無鐵芯，無刷空心杯電機定子無鐵芯。
1、空心杯直流有刷微電機采用機械換向，磁極不動，線圈旋轉(zhuǎn)。電機工作時，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是隨電機轉(zhuǎn)動的換向器和電刷來完成的。在轉(zhuǎn)動的過程中會摩擦碳刷，造成損耗，需要定期更換碳刷。碳刷與線圈接線頭之間通斷交替，會發(fā)生電火花，產(chǎn)生電磁破，干擾電子設(shè)備。
2、無刷空心杯直流電機采取電子換向，線圈不動，磁極旋轉(zhuǎn)。無刷空心杯直流電機，是使用一套電子設(shè)備，通過霍爾元件，感知永磁體磁極的位置，根據(jù)這種感知，使用電子線路，適時切換線圈中電流的方向，保證產(chǎn)生正確方向的磁力，來驅(qū)動電機。因為是自控式運行的，所以不會像變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組，也不會在負載突變時產(chǎn)生振蕩和失步，消除了空心杯直流有刷微電機的缺點。
1、需要快速響應(yīng)的隨動系統(tǒng)。如導(dǎo)彈的飛行方向快速調(diào)節(jié)，高倍率光驅(qū)的隨動控制，快速自動調(diào)焦，高靈敏的記錄和檢測設(shè)備，工業(yè)機器人，仿生義肢等，空心杯電動機能很好地滿足其技術(shù)要求。
2、對驅(qū)動元件要求平穩(wěn)持久拖動的產(chǎn)品。如各類便攜式的儀器儀表，個人隨身裝備，野外作業(yè)的儀器設(shè)備，電動車等，同樣一組電源，供電時間可以延長一倍以上。
3、各種飛行器，包括航空、航天、航模等。利用空心杯電動機重量輕，體積小，能耗低的優(yōu)點，可以最大限度地減輕飛行器的重量。
4、各種各樣的民用電器、工業(yè)產(chǎn)品。采用空心杯電動機作為執(zhí)行元件，可以使產(chǎn)品檔次提高，性能優(yōu)越。
5、m aigoo小編了解到，空心杯電機利用其能量轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)勢，也作為發(fā)電機使用；利用其線性運行特性，也作為測速發(fā)電機使用；配上減速器，也可以作為力矩電動機使用。
1、結(jié)構(gòu)不同
普通電機由定子、轉(zhuǎn)子和其它附件組成。空心杯電動機在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。
2、特點不同
空心杯電機和普通電機相比，能量轉(zhuǎn)換效率很高，其最大效率一般在70%-90%；起動、制動迅速，響應(yīng)極快，機械時間常數(shù)小于28毫秒，部分產(chǎn)品可以達到10毫秒以內(nèi)，普通鐵芯電動機一般在100毫秒以上；運行穩(wěn)定性十分可靠；空心杯電動機的能量密度大幅度提高，與同等功率的鐵芯電動機相比，其重量、體積減輕1/3-1/2。
1、結(jié)構(gòu)不同
空心杯電動機在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。
無刷電機是指無電刷和換向器（或集電環(huán)）的電機，又稱無換向器電機。無刷直流電機由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。
2、原理不同
空心杯電機采用的是無鐵芯轉(zhuǎn)子，這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，同時其重量和轉(zhuǎn)動慣量大幅降低，從而減少了轉(zhuǎn)子自身的機械能損耗。
無刷直流電機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉(zhuǎn)子的極性，在電動機內(nèi)裝有位置傳感器。
3、功能應(yīng)用不同
空心杯電動機的應(yīng)用，從軍事、高科技領(lǐng)域進入大工業(yè)和民用領(lǐng)域后，十多年來得到迅速的發(fā)展，尤其是在工業(yè)發(fā)達國家，已經(jīng)涉及到大部分行業(yè)和許多產(chǎn)品。
無刷直流電機的應(yīng)用十分廣泛，如汽車、工具、工業(yè)工控、自動化以及航空航天等等。
1、功率密度高：空心杯微電機的功率密度是輸出功率與重量或體積的比值，無鐵芯轉(zhuǎn)子與普通鐵芯轉(zhuǎn)子相比要輕，無鐵芯轉(zhuǎn)子消除了鐵芯轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的渦流與磁滯損耗，提高了微電機的效率，確保較高的輸出轉(zhuǎn)矩與輸出功率；
2、使用效率高：無鐵芯轉(zhuǎn)子沒有渦流損耗與磁滯損耗，電阻也非常小降低了銅損；
3、無轉(zhuǎn)矩滯后：無鐵芯轉(zhuǎn)子因沒有磁滯損耗，所以減少了速度和轉(zhuǎn)矩波動；
4、無齒槽效應(yīng)：普通微電機會在槽與磁體的相互作用下產(chǎn)生齒槽效應(yīng)，而空心杯電機消除了此效應(yīng)，所以齒槽效應(yīng)和轉(zhuǎn)矩滯后現(xiàn)象都不會存在；
5、啟動轉(zhuǎn)矩低：由于無磁滯損耗、無齒槽效應(yīng)所以啟動轉(zhuǎn)矩非常低，通常軸承負荷是唯一的阻礙；
6、高轉(zhuǎn)速線圈：微電機在高速運轉(zhuǎn)時電感值參數(shù)是重要的，電感值小會使起動電壓低，通過增加極數(shù)和減少機殼的厚度，電感值表笑有助于降低微電機的重量同時提高了功率密度；
7、快速響應(yīng)：由于微電機感應(yīng)值低，電流對電壓的波動響應(yīng)快，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小，轉(zhuǎn)矩和電流的響應(yīng)轉(zhuǎn)速相當，所以轉(zhuǎn)子的加速度是普通鐵芯電機的2倍左右；
8、散熱性好：空心杯轉(zhuǎn)子表面有空氣流動，比鐵芯轉(zhuǎn)子的散熱性能要好，鐵芯轉(zhuǎn)子的漆包線鑲嵌在硅鋼片槽內(nèi)，線圈表面氣流少，溫升較大，在同等功率輸出條件下，空心杯直流電機的溫升較小。
無鐵芯空心杯微電機在處于靜止狀態(tài)下，如繞組一相切斷或電源切斷一相接通電源，繞組的發(fā)生的磁場點2個大小相等，方向相反旋轉(zhuǎn)磁場，它們和轉(zhuǎn)子作用發(fā)生的扭矩大小相等，方向相反相互抵消，零起動轉(zhuǎn)矩下電機不能啟動，這便是空心杯電機的缺點。
1、看
觀察電機運行過程中有無異常。出現(xiàn)電機在運行過程中冒煙、電機轉(zhuǎn)速變慢，且發(fā)出較沉重的“嗡嗡”聲、電機在正常運行時突然停止、電機劇烈震動、電機內(nèi)接觸點和連接處有變色、燒痕、燒毀煙跡等現(xiàn)象時，可判定電機故障。
2、聽
據(jù)mai goo編輯了解，正常運行時，電機會發(fā)出均勻、較輕的“嗡嗡”聲，沒有雜音或其他特別的聲音。如果發(fā)出較沉重或響亮的噪聲，如軸承雜音、通風噪聲、機械摩擦聲等，表明電機很可能存在故障。
3、聞
通過聞電機的氣味，能夠判斷故障原因。如果聞到特殊的油漆味，說明電機內(nèi)部溫度過高；若有很重的糊味或焦臭味，很可能是絕緣層已被擊穿或繞組線圈已燒毀。
4、摸
通過觸摸電機的某些部位，也能判斷故障原因。在此特別要求，觸摸時一定要佩戴手套，且用手背去碰觸電機外殼、軸承等部位，以確保安全。電機某些部位溫度異常，可能有5種原因：通風不良，如風扇脫落、通風道堵塞等；電機過載，導(dǎo)致電流過大，從而使定子繞組過熱；定子繞組短路或三相電流不平衡；電機被頻繁啟動或制動；軸承周圍溫度過高，可能是軸承損壞或缺油。
空心杯電機的壽命一般在15年至20年，空心杯電機的壽命長短大體上取決于使用者的保養(yǎng)，使用環(huán)境的好壞及電機在使用中受到的電磁、熱、振動等因素，具體的空心杯電機應(yīng)具體的分析。
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