空心杯電機(jī)
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空心杯電機(jī)是直流電機(jī)的一種特殊形式，屬于直流永磁的伺服、控制電動(dòng)機(jī)，也可以將其歸類為微特電機(jī)?？招谋妱?dòng)機(jī)的特點(diǎn)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(yùn)行特性，技術(shù)先進(jìn)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(dòng)機(jī)的發(fā)展方向。
買 購(gòu)小編了解到，空心杯電機(jī)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(dòng)軸承、外殼、磁鐵（定子）、法蘭、定位環(huán)。
空心杯電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無(wú)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(shí)其重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大幅降低，從而減少了轉(zhuǎn)子自身的機(jī)械能損耗。
空心杯電機(jī)分為有刷和無(wú)刷兩種，有刷空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)鐵芯，無(wú)刷空心杯電機(jī)定子無(wú)鐵芯。
1、空心杯直流有刷微電機(jī)采用機(jī)械換向，磁極不動(dòng)，線圈旋轉(zhuǎn)。電機(jī)工作時(shí)，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(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的換向器和電刷來(lái)完成的。在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)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(huì)發(fā)生電火花，產(chǎn)生電磁破，干擾電子設(shè)備。
2、無(wú)刷空心杯直流電機(jī)采取電子換向，線圈不動(dòng)，磁極旋轉(zhuǎn)。無(wú)刷空心杯直流電機(jī)，是使用一套電子設(shè)備，通過(guò)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(shí)切換線圈中電流的方向，保證產(chǎn)生正確方向的磁力，來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。因?yàn)槭亲钥厥竭\(yùn)行的，所以不會(huì)像變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組，也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步，消除了空心杯直流有刷微電機(jī)的缺點(diǎn)。
1、需要快速響應(yīng)的隨動(dòng)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(dòng)控制，快速自動(dòng)調(diào)焦，高靈敏的記錄和檢測(cè)設(shè)備，工業(yè)機(jī)器人，仿生義肢等，空心杯電動(dòng)機(jī)能很好地滿足其技術(shù)要求。
2、對(duì)驅(qū)動(dòng)元件要求平穩(wěn)持久拖動(dòng)的產(chǎn)品。如各類便攜式的儀器儀表，個(gè)人隨身裝備，野外作業(yè)的儀器設(shè)備，電動(dòng)車等，同樣一組電源，供電時(shí)間可以延長(zhǎng)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(dòng)機(jī)重量輕，體積小，能耗低的優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)機(jī)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(jī)利用其能量轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)勢(shì)，也作為發(fā)電機(jī)使用；利用其線性運(yùn)行特性，也作為測(cè)速發(fā)電機(jī)使用；配上減速器，也可以作為力矩電動(dòng)機(jī)使用。
1、結(jié)構(gòu)不同
普通電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和其它附件組成?？招谋妱?dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。
2、特點(diǎn)不同
空心杯電機(jī)和普通電機(jī)相比，能量轉(zhuǎn)換效率很高，其最大效率一般在70%-90%；起動(dòng)、制動(dòng)迅速，響應(yīng)極快，機(jī)械時(shí)間常數(shù)小于28毫秒，部分產(chǎn)品可以達(dá)到10毫秒以內(nèi)，普通鐵芯電動(dòng)機(jī)一般在100毫秒以上；運(yùn)行穩(wěn)定性十分可靠；空心杯電動(dòng)機(jī)的能量密度大幅度提高，與同等功率的鐵芯電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。
無(wú)刷電機(jī)是指無(wú)電刷和換向器（或集電環(huán)）的電機(jī)，又稱無(wú)換向器電機(jī)。無(wú)刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
2、原理不同
空心杯電機(jī)采用的是無(wú)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(shí)其重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大幅降低，從而減少了轉(zhuǎn)子自身的機(jī)械能損耗。
無(wú)刷直流電機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱星形接法，同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。
3、功能應(yīng)用不同
空心杯電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，從軍事、高科技領(lǐng)域進(jìn)入大工業(yè)和民用領(lǐng)域后，十多年來(lái)得到迅速的發(fā)展，尤其是在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)涉及到大部分行業(yè)和許多產(chǎn)品。
無(wú)刷直流電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，如汽車、工具、工業(yè)工控、自動(dòng)化以及航空航天等等。
1、功率密度高：空心杯微電機(jī)的功率密度是輸出功率與重量或體積的比值，無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子與普通鐵芯轉(zhuǎn)子相比要輕，無(wú)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(jī)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(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子沒(méi)有渦流損耗與磁滯損耗，電阻也非常小降低了銅損；
3、無(wú)轉(zhuǎn)矩滯后：無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子因沒(méi)有磁滯損耗，所以減少了速度和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)；
4、無(wú)齒槽效應(yīng)：普通微電機(jī)會(huì)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(jī)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(huì)存在；
5、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩低：由于無(wú)磁滯損耗、無(wú)齒槽效應(yīng)所以啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩非常低，通常軸承負(fù)荷是唯一的阻礙；
6、高轉(zhuǎn)速線圈：微電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電感值參數(shù)是重要的，電感值小會(huì)使起動(dòng)電壓低，通過(guò)增加極數(shù)和減少機(jī)殼的厚度，電感值表笑有助于降低微電機(jī)的重量同時(shí)提高了功率密度；
7、快速響應(yīng)：由于微電機(jī)感應(yīng)值低，電流對(duì)電壓的波動(dòng)響應(yīng)快，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，轉(zhuǎn)矩和電流的響應(yīng)轉(zhuǎn)速相當(dāng)，所以轉(zhuǎn)子的加速度是普通鐵芯電機(jī)的2倍左右；
8、散熱性好：空心杯轉(zhuǎn)子表面有空氣流動(dòng)，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(jī)的溫升較小。
無(wú)鐵芯空心杯微電機(jī)在處于靜止?fàn)顟B(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(chǎng)點(diǎn)2個(gè)大小相等，方向相反旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，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(dòng)轉(zhuǎn)矩下電機(jī)不能啟動(dòng)，這便是空心杯電機(jī)的缺點(diǎn)。
1、看
觀察電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中有無(wú)異常。出現(xiàn)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中冒煙、電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，且發(fā)出較沉重的“嗡嗡”聲、電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)突然停止、電機(jī)劇烈震動(dòng)、電機(jī)內(nèi)接觸點(diǎn)和連接處有變色、燒痕、燒毀煙跡等現(xiàn)象時(shí)，可判定電機(jī)故障。
2、聽(tīng)
據(jù)mai goo編輯了解，正常運(yùn)行時(shí)，電機(jī)會(huì)發(fā)出均勻、較輕的“嗡嗡”聲，沒(méi)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(fēng)噪聲、機(jī)械摩擦聲等，表明電機(jī)很可能存在故障。
3、聞
通過(guò)聞電機(jī)的氣味，能夠判斷故障原因。如果聞到特殊的油漆味，說(shuō)明電機(jī)內(nèi)部溫度過(guò)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(guò)觸摸電機(jī)的某些部位，也能判斷故障原因。在此特別要求，觸摸時(shí)一定要佩戴手套，且用手背去碰觸電機(jī)外殼、軸承等部位，以確保安全。電機(jī)某些部位溫度異常，可能有5種原因：通風(fēng)不良，如風(fēng)扇脫落、通風(fēng)道堵塞等；電機(jī)過(guò)載，導(dǎo)致電流過(guò)大，從而使定子繞組過(guò)熱；定子繞組短路或三相電流不平衡；電機(jī)被頻繁啟動(dòng)或制動(dòng)；軸承周圍溫度過(guò)高，可能是軸承損壞或缺油。
空心杯電機(jī)的壽命一般在15年至20年，空心杯電機(jī)的壽命長(zhǎng)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(jī)在使用中受到的電磁、熱、振動(dòng)等因素，具體的空心杯電機(jī)應(yīng)具體的分析。
1、每逢節(jié)日活動(dòng)，就到了網(wǎng)購(gòu)達(dá)人們大展身手的時(shí)候了，然而面對(duì)五花八門的商品、參差不齊的價(jià)格卻不知如何下手？
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