“阿里云星云创业扶持计划-企业数字化转型主题沙龙”圆满结束
06-17
空心杯电机是直流永磁伺服和控制电机，也可归类为微特电机。
空心杯电机具有突出的节能特性、灵敏便捷的控制特性和稳定的运行特性，其技术先进性非常明显。
作为一种高效的能量转换装置，它代表了电动机在多个领域的发展方向。
空心杯电机的结构突破了传统电机的转子结构。
它采用铁芯转子，也称为无芯转子。
这种新颖的转子结构完全消除了铁芯中形成的涡流引起的功率损耗。
同时其重量和转动惯量大大降低，从而减少了转子本身的机械能损失。
由于转子结构的改变，电机的运行特性得到了很大的改善。
它不仅具有突出的节能特性，更重要的是具有铁芯电机无法达到的控制和拖动特性。
空心杯电机分为有刷和无刷两种。
有刷空心杯电机转子没有铁芯，无刷空心杯电机定子没有铁芯。
绕组采用三角形接法。
主要特点 空心杯电机主要有以下特点： 1.节能特点：能量转换效率很高，其最高效率一般在70%以上，有的产品可达90%以上（铁芯电机通常在70%）。
2。
控制特性：快速启动和制动，响应极快，机械时间常数小于28毫秒，部分产品可达到10毫秒以内（铁芯电机一般在毫秒以上）；在推荐工作范围内高速运行 在此状态下，可以轻松、灵敏地调节速度。
3。
拖动特性：运行稳定性非常可靠，转速波动很小。
作为微型电机，转速波动可以轻松控制在2%以内。
此外，空心杯电机的能量密度也得到了大幅提升。
与同功率的铁芯电机相比，其重量和体积减少1/3-1/2[2]。
原理 空心杯电机突破了传统电机的转子结构，采用铁芯转子，也称为空心杯转子。
这种转子结构完全消除了铁芯中形成的涡流所造成的电能损失。
同时，其重量和转动惯量大大降低，从而减少了转子本身的机械能损失。
空心杯电机有直流电机、永磁电机和伺服微型电机。
应用 由于空心杯电机克服了铁芯电机难以逾越的技术障碍，其突出特点集中在电机的主要性能上，因此具有广阔的应用领域。
尤其是随着工业技术的快速发展，对电机的伺服特性不断提出更高的期望和要求，使得空心杯电机在许多应用中具有不可替代的地位。
空心杯电机的应用从军事和高科技领域进入大工业和民用领域后，近十年发展迅速。
特别是在工业发达国家，它已涉及大部分行业和多种产品。
1。
需要快速响应的后续系统。
例如导弹飞行方向的快速调整、高倍率光驱的后续控制、快速自动调焦、高灵敏记录和检测设备、工业机器人、仿生假肢等，空心杯电机都可以很好地发挥作用。
满足他们的技术要求。
2。
要求驱动部件平稳、持久驱动的产品。
如各种便携式仪器、个人设备、野外作业设备、电动汽车等，同一套电源可以使供电时间延长一倍以上。
3。
各种飞行器，包括航空、航天、航模等。
利用空心杯电机重量轻、体积小、能耗低的优点，可以最大程度地减轻飞行器的重量。
4。
各类家用电器及工业产品。
使用空心杯电机作为执行器可以提高产品质量并提供优越的性能。
5。
利用其能量转换效率高的优点，还可用作发电机；利用其线性工作特性，还可用作测速发电机；与减速机配合，还可作为力矩电机使用。
随着工业技术的进步，各种机电设备严格的技术条件对伺服电机提出了越来越高的技术要求。
与此同时，空心杯电机的应用范围已完全摆脱高端产品的限制，正在迅速扩大。
扩大一般民用等低端产品的应用范围，广泛提高产品质量。
据有关统计，空心杯电机在工业发达国家已成熟应用于多种民用产品中。
国内业界对空心杯电机优异性能的认识不够充分，阻碍了机电产品在多个领域的技术进步，严重影响了我们与国外同类产品的技术竞争力。
由于我国开发的许多新产品的电机性能不符合要求，其产品的整体水平与国外同类产品始终存在较大差距，限制了许多产品的开发和发展，如医疗器械、假肢、机器人、摄像机、摄像头以及一些特殊领域都存在这种现象，甚至在纺织机械、激光测量仪器等领域也存在这种现象。
但是，由于空心杯电机的生产工艺复杂，生产自动化程度较低远低于铁芯电机，导致生产成本高，人工成本高，对操作人员技能水平要求高。
这给大规模生产带来了很多困难和限制。
我国发展空心杯电机已有20、30年的历史，但直到后来才得到快速发展。
不仅在国内市场替代进口产品，企业也开始参与国际市场的竞争 是的 有刷直流无铁芯空心杯电机融合了多项关键技术，如：低转动惯量、无铁芯齿槽效应、低摩擦和非常紧凑的换向系统。
这些优势将带来更快的加速和更高的效率。
，更低的焦耳损失和更大的连续扭矩。
无芯电机技术减小了尺寸、重量和热量产生，使其成为便携式或小型设备等类似应用的理想选择。
这样可以在更小的框架中实现更好的电机性能，为最终用户提供更大的舒适度和便利性。
此外，在电池供电的应用中，无铁芯设计可以延长设备寿命并提高能源效率。
电机有很多种类型。
从结构上来看，大致可以分为有芯电机，也就是我们常见的电机，和无芯电机。
原发帖者曾在一家日本公司从事空心杯电机的开发和技术支持工作。
这次笔者重点介绍的是空心杯电机。
简单说一下空心杯电机的结构。
电机只有两个主要部件：转子和定子。
让我们从这两个主要组件开始吧！无芯电机，顾名思义，就是转子内部是空的。
您可以将其想象为一个空玻璃杯，中间有一根轴穿过。
这就是空心杯电机。
转子。
电动机的结构分为两类。
第一种是将线圈做成转子，磁钢做成定子（maxon、von Haber都是这种结构）。
线圈经过特殊手段加工固定（具体过程无法详细描述，毕竟有保密协议，请见谅）。
第二种是将线圈做成定子，磁钢做成转子。
一般大功率空心杯都是这种结构。
下面海报就简单说说这两种空心杯电机的优点。
(1) 电机损耗分为三种： 1. 铜损 2. 铁损 3. 机械损耗。
由于空心杯电机没有铁芯，所以空心杯电机只有两大损耗。
因此，空心杯电机的第一大优势就是低损耗、高效率。
(2) 第一种无铁芯电机，由于没有铁芯，转动惯量小，转速高且稳定，噪音低，发热低。
(3)第二种空心杯电机，由于采用特殊的定子技术，过载能力强。
一般为额定值的3倍，持续时间为60S左右。
五倍的时间一般没有问题，而且发热小（因为电机内阻小），转速很稳定，扭矩也稳定。
即使在1转/分钟时，仍能保持扭矩，且振动和噪音很小。
无芯杯的缺点和优点一样明显。
最大的缺点是价格高。
一般只有中高端行业才会使用空心杯电机。
另外，第二种电机（这里特指无刷空心杯）有内阻。
太小，急停时反冲电流较大，对驱动器的要求较高。
我们来谈谈空心被电机的应用领域。
空心杯的应用领域相当广泛。
我给大家介绍几个容易聊的领域吧！ 1。
气泵行业。
一般用于医疗机械上的呼吸泵。
只要是稳定流量要求高的泵，基本都会采用空心杯电机。
毕竟速度的稳定才是它的优势。
2。
AGV行业。
AGV小车的工作环境经常需要爬坡、重载启动，这就要求空心杯电机具有过载能力。
对于普通电机来说，一次两次可能还好，但时间长了，电机就会烧坏。
3。
服务机器人产业。
从安全角度考虑，服务机器人一般要求电压较低。
有铁芯低压电机也慢慢开始国产化。
但在扭矩和速度稳定性方面，寿命仍有欠缺，因此高端服务机器人多采用空心。
杯子还是不少的，这并不否认有些厂家使用的是铁芯电机。
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