看到空心杯這3個字,大家不要被它的名字誤導
這種電機並不是中空的,這裡的空心意思是中間沒有傳統電機的鐵芯轉子,線圈看起來就像個杯子。
空心杯電機是直流電機的一種特殊形式,它可以做成無刷的,也可以做成有刷的。
我們以直流有刷空心杯電機為例,大家看這張爆炸圖。
作為一個電機,永磁體,線圈,換向器,碳刷一個都不能少
只是結構上和傳統直流有刷電機完全不同。
空心杯電機最大的特點就是這個像杯子一樣的線圈,它沒有其他支撐結構,完全由導線繞制而成,線圈通過連接板,和換向器,主軸鏈接到一起。他們共同組成了轉子。一般情況下這個連接板由塑料和環氧樹脂組成。它的作用有固定導線和傳遞力矩。線圈在磁鐵和外殼之間的縫隙中旋轉,從而帶動整個轉子旋轉。
這種結構徹底消除了由於鐵芯形成渦流而造成的電能損耗,由於轉子重量大幅降低,所以轉動慣性減小,相比傳統鐵芯電機,大扭矩急加速急減速性能突出。
整體來說,它有體積小,效率高,功率密度高,可控性高,噪音小,散熱效果好等等很多優點。
當然,有得必有失,它也是有缺點的,由於沒有鐵芯支撐,線圈只能做得很薄,這也導致了線圈和輸出軸的連接強度有限,所以整體不可能做的太大。一般空心杯電機最大功率也就是幾百瓦。
綜合看來,空心杯電機可以應用在需要快速響應的系統中。如導彈的飛行方向快速調節,相機快速自動調焦,工業機器人,仿生義肢等,在這些領域,空心杯電機能很好地滿足其技術要求。
因為空心杯電機體積小,很多對體積有要求的商品都採用了空心杯作為動力元件。比如;玩具車,航模、電動牙刷等
今天我們拆解的主角就來自一個玩具四軸飛機,果然,很小很強大
有朋友問無刷空心杯是怎麼回事
我們來看下這張對比圖
從圖中可以看出,有刷和無刷的區別在於
1.有刷用物理碳刷和換向器的配合來完成換向,無刷電機沒有這種物理結構,線圈導線直接連接到控制器
2.無刷多了個霍爾
3.有刷是線圈,換向器和連接板在外殼和永磁體中間旋轉,他們共同組成轉子。無刷的線圈是固定的,磁鐵在中間旋轉,同時也是轉子。
無刷電機的控制部分牽扯到硬件和軟件,非常複雜,這裡就不展開講了。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
如果對更基礎的電生磁,電動機基礎原理不瞭解的朋友可以移步這裡:
改變人類文明進程的發明-電動機,它是怎麼工作的?無刷又是什麼
https://www.ixigua.com/i6813566239844073987/
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