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空心杯电机

空心杯电机
什么是空心杯?
空心杯电机在结构上突破了传统电机的转子结构形式,采用的是无铁芯转子,也叫空心杯型转子。
属于直流永磁的伺服、控制电动机
这种新颖的转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗。
同时其重量和转动惯量大幅降低,从而减少了转子自身的机械能损耗。由于转子的结构变化而使电动机的运转特性得到了极大改善,不但具有突出的节能特点,更为重要的是具备了铁芯电动机所无法达到的控制和拖动特性
结构
组成
后盖、接线端子、电刷端盖、电刷、换向器、杯形绕组(转子)、转轴、垫圈、滑动轴承、外壳、磁铁(定子)、法兰、定位环
定子由永磁体、壳体、法兰组成
外壳提供了恒定的磁场,使电机无铁损耗
没有软磁性牙齿
所产生的转矩是均匀的,即使在低速下也能使运行平稳。在较高的速度下,电机能减少振动,减少噪音。
有绕组和换向器的转子。绕组通过所谓的换向板连接到轴上。
线圈在磁铁和外壳之间的气隙中运动
换向系统使用一对贵金属刷减少了电刷火花。减少的电刷火花产生较少的电磁排放
主要特点
激活、制动迅速,响应极快
机械时间常数小于28毫秒,部分产品可以达到10毫秒以内,在推荐运行区域内的高速运转状态下,转速调节灵敏
可靠的运行稳定性
自适应能力强,自身转速波动能控制在2%以内
最大的能量转换效率(衡量其节能特性的指标)
其效率一般在70%以上,部分产品可达到90%以上(普通铁芯电机在15-50%)
能量密度大
与同等功率的铁芯电机相比,其重量、体积减轻1/3-1/2;转速-电压、转速-转矩、转矩-电流等对应参数都呈现标准的线性关系
电磁干扰少
采用高品质的电刷、换向器结构,换向火花小,可以免去附加的抗干扰装置
应用场景
各种飞行器,包括航空、航天、航模等
利用空心杯电动机重量轻,体积小,能耗低的优点,可以最大限度地减轻飞行器的重量
需要快速响应的随动系统
如导弹的飞行方向快速调节,高倍率光驱的随动控制,快速自动调焦,高灵敏的记录和检测设备,工业机器人,仿生义肢等,空心杯电动机能很好地满足其技术要求
局限性
无法产生大的扭矩和强的输出功率
空心杯电机由于其转子的特殊结构
最大的情况电机的功率都在几瓦,不会到达几百瓦的功率
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子曰
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2019-06-11