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    ?空心杯微型直流電機結構分析


    微型電機是由定子、轉子、電樞繞組、電刷、換向器等部件組成的,其中轉子是由鐵芯轉子和繞組組成的,而空心杯電機則無鐵芯,所以也叫做無鐵芯電機。


    TF微型電機 


    空心杯電機 


    心杯電機并非是中空的,由于沒有鐵芯轉子,線圈看起來就像一個杯子,所以叫空心杯電機,空心杯電機在直流電機中是比較特殊的,它可以是有刷電機,也可以做成無刷電機。


    微型電機 


    空心杯電機除了鐵芯之外,永磁體、線圈、換向器、電刷結構都與普通微型直流電機一樣,只是少了鐵芯而已,空心杯電機的線圈沒有其他支撐結構,完全是由導線繞制而成,線圈通過連接板與換向器、主軸連接在一起,連接板材料一般是塑料或環氧樹脂組成。主要作用是固定導線和傳遞力矩。線圈在磁鐵與外殼之間的縫隙旋轉,從而帶動了整個轉子旋轉。


    空心杯電機 


    無鐵芯結構微型電機徹底的消除了因鐵芯形成渦流造成的電能損耗,并且大幅度降低了轉子的重量,轉動慣性也會減小,相對于傳動的鐵芯電機,大扭矩急加速減速性能非常突出。綜合來講,空心杯微型電機體積更小、效率高、功率密度高、可控性高、噪音小、散熱效果高等諸多優點。


    然而,空心杯微型電機由于沒有鐵芯的支撐,所以電機的線圈只能做得很薄,也導致了線圈和輸出軸的連接強度有限,空心杯電機最大的功率也只能做到幾百瓦,當然微型空心杯電機功率會更小。


    總的來說空心杯一般是應用在需要快速響應的產品中,如導彈飛行方向快速調節、照相機快速自動調焦、工業機器人、仿生肢等,這些應用中,空心杯電機能很好的滿足要求。微型空心杯電機體積更小,一些電動玩具、航模、電動牙刷等產品都可以采用空心杯電機作為核心驅動。



    有刷空心杯電機與無刷空心杯電機


    微型電機爆炸圖


    從上爆炸圖中可以看出,有刷直流空心杯電機是利用物理電刷和換向器的配合來完成換向,無刷直流電機沒有電刷結構,線圈導線是直接連接到控制器的,但是無刷電機多了個霍爾傳感器。有刷直流電機是線圈,換向器和連接板在外殼和永磁體中間旋轉,它們共同組成轉子,無刷電機的線圈是固定的,磁鐵在中間旋轉同時也是轉子。

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    有刷直流電機的控制非常簡單,而無刷直流電機的控制部分牽扯到硬件和軟件,比較復雜,主要就是在霍爾傳感器的配合下,在合適的時間給線圈合適的電流,把機械換向變成電子換向。

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