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空心杯电机和普通电机区别

2023-11-10 261

空心杯电机具有有体积小,效率高,功率密度高,可控性高,噪音小,散热效果好等等很多优点。可以应用在需要快速响应的系统中,如医疗设备、办公自动化设备、工业机器等。那么空心杯电机和普通电机有什么区别吗?空心杯马达有哪些优缺点?接下来华骏通电机为大家详细介绍一下。


空心杯电机的原理

空心杯电动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。这种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。

空心杯电机的种类

空心杯电机分为有刷和无刷两种,有刷空心杯电机转子无铁芯,无刷空心杯电机定子无铁芯。


1、空心杯直流有刷微电机采用机械换向,磁极不动,线圈旋转。电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换向器和电刷来完成的。在转动的过程中会摩擦碳刷,造成损耗,需要定期更换碳刷。碳刷与线圈接线头之间通断交替,会发生电火花,产生电磁破,干扰电子设备。


2、无刷空心杯直流电机采取电子换向,线圈不动,磁极旋转。无刷空心杯直流电机,是使用一套电子设备,通过霍尔元件,感知永磁体磁极的位置,根据这种感知,使用电子线路,适时切换线圈中电流的方向,保证产生正确方向的磁力,来驱动电机。因为是自控式运行的,所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步,消除了空心杯直流有刷微电机的缺点。


空心杯电机和普通电机的区别

 



华骏通电机HCB1625系列无刷空心杯电机


1、结构不同

普通电机由定子、转子和其它附件组成。空心杯电动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。



2、特点不同

空心杯电机和普通电机相比,能量转换效率很高,其最大效率一般在70%-90%;起动、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,普通铁芯电动机一般在100毫秒以上;运行稳定性十分可靠;空心杯电动机的能量密度大幅度提高,与同等功率的铁芯电动机相比,其重量、体积减轻1/3-1/2。


空心杯电机的优缺点




华骏通电机HCB2050系列无刷空心杯电机



空心杯电机的优点

华骏通电机总结空心杯电机优点如下:

1、功率密度高:空心杯微电机的功率密度是输出功率与重量或体积的比值,无铁芯转子与普通铁芯转子相比要轻,无铁芯转子消除了铁芯转子

2、使用效率高:无铁芯转子没有涡流损耗与磁滞损耗,电阻也非常小降低了铜损; 

3、无转矩滞后:无铁芯转子没有涡流损耗与磁滞损耗,电阻也非常小降低了铜损; 

4、无齿槽效应:普通微电机会在槽与磁体的相互作用下产生齿槽效应,而空心杯电机消除了此效应,所以齿槽效应和转矩滞后现象都不会存在;

5、启动转矩低:由于无磁滞损耗、无齿槽效应所以启动转矩非常低,通常轴承负荷是唯一的阻碍;

6、高转速线圈:微电机在高速运转时电感值参数是重要的,电感值小会使起动电压低,通过增加极数和减少机壳的厚度,电感值表笑有助于降低微电机的重量同时提高了功率密度;

7、快速响应:由于微电机感应值低,电流对电压的波动响应快,转子的转动惯量小,转矩和电流的响应转速相当,所以转子的加速度是普通铁芯电机的2倍左右;

8、散热性好:空心杯转子表面有空气流动,比铁芯转子的散热性能要好,铁芯转子的漆包线镶嵌在硅钢片槽内,线圈表面气流少,温升较大,在同等功率输出条件下,空心杯直流电机的温升较小。


空心杯电机的缺点

无铁芯空心杯微电机在处于静止状态下,如绕组一相切断或电源切断一相接通电源,绕组的发生的磁场点2个大小相等,方向相反旋转磁场,它们和转子作用发生的扭矩大小相等,方向相反相互抵消,零起动转矩下电机不能启动,这便是空心杯电机的缺点。