一、空心杯電機是什么意思
空心杯電機,全稱為直流(liu)永磁伺服(fu)空心杯(bei)電機,又稱coreless motor。它是(shi)一種無(wu)鐵芯轉子的直流(liu)、永磁、伺服(fu)微型特(te)種電機,線圈呈水(shui)杯(bei)狀,因此(ci)得名。
空心杯(bei)電動機(ji)(ji)在(zai)結構(gou)上突破(po)了(le)傳統電機(ji)(ji)的(de)轉(zhuan)子(zi)(zi)結構(gou)形(xing)式,采(cai)用(yong)的(de)是(shi)無鐵(tie)芯轉(zhuan)子(zi)(zi),也叫空心杯(bei)型(xing)轉(zhuan)子(zi)(zi)。這(zhe)種新穎的(de)轉(zhuan)子(zi)(zi)結構(gou)徹(che)底(di)消(xiao)除了(le)由于鐵(tie)芯形(xing)成(cheng)渦流(liu)而(er)造成(cheng)的(de)電能(neng)損(sun)耗(hao)。同(tong)時其重量和轉(zhuan)動慣量大幅降低,從而(er)減少了(le)轉(zhuan)子(zi)(zi)自身的(de)機(ji)(ji)械(xie)能(neng)損(sun)耗(hao)。
由于轉子的結構變化而使電動機的運轉特性得到了極大改善,空心杯電機不但具(ju)有突出(chu)的節能特點,更為重要的是(shi)具(ju)備(bei)了鐵(tie)芯電動機所無法達到(dao)的控制和(he)拖動特性。
二、空心杯電機的優缺點
1、空心杯電機的優點
(1)節能高效:由于無(wu)鐵芯設計(ji),空心杯電機的(de)能(neng)量(liang)(liang)轉換(huan)效(xiao)(xiao)率很(hen)高,最大效(xiao)(xiao)率一般在(zai)70%以(yi)上,部分產品可達到90%以(yi)上。這使其在(zai)各種(zhong)需要(yao)高效(xiao)(xiao)能(neng)量(liang)(liang)轉換(huan)的(de)場合中具有(you)顯著優勢。
(2)快速響應:空心杯電機(ji)的起動(dong)、制動(dong)迅速,響(xiang)應極快。其機(ji)械時間(jian)常數小于(yu)28毫(hao)秒,部分產品甚至可(ke)以達到10毫(hao)秒以內,遠優于(yu)傳統鐵芯電動(dong)機(ji)(一般(ban)在100毫(hao)秒以上(shang))。
(3)穩定可靠:作(zuo)為微型電(dian)動機,空心杯電(dian)機的轉(zhuan)速波(bo)動能夠(gou)容(rong)易地控制在2%以內,運(yun)行穩定性(xing)十分可靠。
(4)輕量化:與同(tong)等功(gong)率的鐵芯電(dian)動機(ji)相比,空(kong)心杯電(dian)機(ji)的重量和體積減(jian)輕了(le)1/3到1/2,能量密(mi)度(du)大幅度(du)提高。
(5)維護成本低:由于空心杯電機(ji)的結構簡單(dan),且沒有涉及到易損(sun)件,因(yin)此其維護(hu)成本較低。在實際應用中,只需要(yao)對電機(ji)的外觀進行定期檢(jian)查,確(que)保沒有明顯的損(sun)壞即可。
(6)調速性能好:空(kong)心杯(bei)電機可以通(tong)過改變(bian)輸入電壓或頻率來調(diao)節電機的轉速,具有良好的調(diao)速性能。這對于需要精(jing)確控(kong)制轉速的場合非常有用。
(7)噪音低:由于空心杯電機的轉子是空心的,不(bu)存在傳統電機中(zhong)存在的機械摩擦和(he)振(zhen)動,因此(ci)其噪音較低。
2、空心杯電機的缺點
(1)啟動電流大:由于空心杯電(dian)機的(de)啟(qi)動電(dian)流較大(da),因此在啟(qi)動時(shi)會對電(dian)網(wang)造成(cheng)一定(ding)的(de)沖(chong)擊(ji)。為了(le)減小(xiao)啟(qi)動電(dian)流,可以采(cai)用軟啟(qi)動或變頻(pin)啟(qi)動的(de)方式。
(2)成本較高:相(xiang)比于傳統的電機,空心杯電機的制(zhi)造成本較高(gao),因此其(qi)售價也(ye)相(xiang)對較高(gao)。
(3)對工作環境要求較高:空心(xin)杯電機(ji)(ji)對工作(zuo)環(huan)境(jing)(jing)的要求較高,如(ru)果工作(zuo)環(huan)境(jing)(jing)存在大量的灰塵(chen)、鐵屑等(deng)雜物,會對電機(ji)(ji)的正(zheng)常運行造成(cheng)影(ying)響。因此,在使用(yong)空心(xin)杯電機(ji)(ji)時需要保證(zheng)工作(zuo)環(huan)境(jing)(jing)清潔、干(gan)燥、通風(feng)良(liang)好。
(4)溫升問題:由(you)于空心杯電機的(de)(de)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)較(jiao)大(da),因此在長時間運行時會產生較(jiao)大(da)的(de)(de)熱量,需要(yao)注意(yi)散熱問題(ti)。可以(yi)采用風冷或水(shui)冷等方式(shi)來降低電機的(de)(de)溫升。
(5)不適用于高速應用場合:由于空心杯電機的轉(zhuan)速相對較低,因此在高速應用場合(he)中不適用。同時,空心杯電機也不適用于需要承受較大沖擊(ji)和振(zhen)動的場合(he)。