空心杯電機是直流電機的一種特殊形式,屬于直流永磁的伺服、控制電動機,也可以將其歸類為微特電機??招谋妱訖C的特點是具有突出的節能特性、靈敏方便的控制特性和穩定的運行特性,技術先進性十分明顯。作為高效率的能量轉換裝置,在很多領域代表了電動機的發展方向。
買 購小編了解到,空心杯電機的結構組成為:后蓋、接線端子、電刷端蓋、電刷、換向器、杯形繞組(轉子)、轉軸、墊圈、滑動軸承、外殼、磁鐵(定子)、法蘭、定位環。
空心杯電動機在結構上突破了傳統電機的轉子結構形式,采用的是無鐵芯轉子,也叫空心杯型轉子。這種轉子結構徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗,同時其重量和轉動慣量大幅降低,從而減少了轉子自身的機械能損耗。
空心杯電機分為有刷和無刷兩種,有刷空心杯電機轉子無鐵芯,無刷空心杯電機定子無鐵芯。
1、空心杯直流有刷微電機采用機械換向,磁極不動,線圈旋轉。電機工作時,線圈和換向器旋轉,磁鋼和碳刷不轉,線圈電流方向的交替變化是隨電機轉動的換向器和電刷來完成的。在轉動的過程中會摩擦碳刷,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,會發生電火花,產生電磁破,干擾電子設備。
2、無刷空心杯直流電機采取電子換向,線圈不動,磁極旋轉。無刷空心杯直流電機,是使用一套電子設備,通過霍爾元件,感知永磁體磁極的位置,根據這種感知,使用電子線路,適時切換線圈中電流的方向,保證產生正確方向的磁力,來驅動電機。因為是自控式運行的,所以不會像變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產生振蕩和失步,消除了空心杯直流有刷微電機的缺點。
1、需要快速響應的隨動系統。如導彈的飛行方向快速調節,高倍率光驅的隨動控制,快速自動調焦,高靈敏的記錄和檢測設備,工業機器人,仿生義肢等,空心杯電動機能很好地滿足其技術要求。
2、對驅動元件要求平穩持久拖動的產品。如各類便攜式的儀器儀表,個人隨身裝備,野外作業的儀器設備,電動車等,同樣一組電源,供電時間可以延長一倍以上。
3、各種飛行器,包括航空、航天、航模等。利用空心杯電動機重量輕,體積小,能耗低的優點,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、工業產品。采用空心杯電動機作為執行元件,可以使產品檔次提高,性能優越。
5、m aigoo小編了解到,空心杯電機利用其能量轉換效率高的優勢,也作為發電機使用;利用其線性運行特性,也作為測速發電機使用;配上減速器,也可以作為力矩電動機使用。
1、結構不同
普通電機由定子、轉子和其它附件組成??招谋妱訖C在結構上突破了傳統電機的轉子結構形式,采用的是無鐵芯轉子,也叫空心杯型轉子。
2、特點不同
空心杯電機和普通電機相比,能量轉換效率很高,其最大效率一般在70%-90%;起動、制動迅速,響應極快,機械時間常數小于28毫秒,部分產品可以達到10毫秒以內,普通鐵芯電動機一般在100毫秒以上;運行穩定性十分可靠;空心杯電動機的能量密度大幅度提高,與同等功率的鐵芯電動機相比,其重量、體積減輕1/3-1/2。
1、結構不同
空心杯電動機在結構上突破了傳統電機的轉子結構形式,采用的是無鐵芯轉子,也叫空心杯型轉子。
無刷電機是指無電刷和換向器(或集電環)的電機,又稱無換向器電機。無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。
2、原理不同
空心杯電機采用的是無鐵芯轉子,這種轉子結構徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗,同時其重量和轉動慣量大幅降低,從而減少了轉子自身的機械能損耗。
無刷直流電機的定子繞組多做成三相對稱星形接法,同三相異步電動機十分相似。電動機的轉子上粘有已充磁的永磁體,為了檢測電動機轉子的極性,在電動機內裝有位置傳感器。
3、功能應用不同
空心杯電動機的應用,從軍事、高科技領域進入大工業和民用領域后,十多年來得到迅速的發展,尤其是在工業發達國家,已經涉及到大部分行業和許多產品。
無刷直流電機的應用十分廣泛,如汽車、工具、工業工控、自動化以及航空航天等等。
1、功率密度高:空心杯微電機的功率密度是輸出功率與重量或體積的比值,無鐵芯轉子與普通鐵芯轉子相比要輕,無鐵芯轉子消除了鐵芯轉子產生的渦流與磁滯損耗,提高了微電機的效率,確保較高的輸出轉矩與輸出功率;
2、使用效率高:無鐵芯轉子沒有渦流損耗與磁滯損耗,電阻也非常小降低了銅損;
3、無轉矩滯后:無鐵芯轉子因沒有磁滯損耗,所以減少了速度和轉矩波動;
4、無齒槽效應:普通微電機會在槽與磁體的相互作用下產生齒槽效應,而空心杯電機消除了此效應,所以齒槽效應和轉矩滯后現象都不會存在;
5、啟動轉矩低:由于無磁滯損耗、無齒槽效應所以啟動轉矩非常低,通常軸承負荷是唯一的阻礙;
6、高轉速線圈:微電機在高速運轉時電感值參數是重要的,電感值小會使起動電壓低,通過增加極數和減少機殼的厚度,電感值表笑有助于降低微電機的重量同時提高了功率密度;
7、快速響應:由于微電機感應值低,電流對電壓的波動響應快,轉子的轉動慣量小,轉矩和電流的響應轉速相當,所以轉子的加速度是普通鐵芯電機的2倍左右;
8、散熱性好:空心杯轉子表面有空氣流動,比鐵芯轉子的散熱性能要好,鐵芯轉子的漆包線鑲嵌在硅鋼片槽內,線圈表面氣流少,溫升較大,在同等功率輸出條件下,空心杯直流電機的溫升較小。
無鐵芯空心杯微電機在處于靜止狀態下,如繞組一相切斷或電源切斷一相接通電源,繞組的發生的磁場點2個大小相等,方向相反旋轉磁場,它們和轉子作用發生的扭矩大小相等,方向相反相互抵消,零起動轉矩下電機不能啟動,這便是空心杯電機的缺點。
1、看
觀察電機運行過程中有無異常。出現電機在運行過程中冒煙、電機轉速變慢,且發出較沉重的“嗡嗡”聲、電機在正常運行時突然停止、電機劇烈震動、電機內接觸點和連接處有變色、燒痕、燒毀煙跡等現象時,可判定電機故障。
2、聽
據mai goo編輯了解,正常運行時,電機會發出均勻、較輕的“嗡嗡”聲,沒有雜音或其他特別的聲音。如果發出較沉重或響亮的噪聲,如軸承雜音、通風噪聲、機械摩擦聲等,表明電機很可能存在故障。
3、聞
通過聞電機的氣味,能夠判斷故障原因。如果聞到特殊的油漆味,說明電機內部溫度過高;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
通過觸摸電機的某些部位,也能判斷故障原因。在此特別要求,觸摸時一定要佩戴手套,且用手背去碰觸電機外殼、軸承等部位,以確保安全。電機某些部位溫度異常,可能有5種原因:通風不良,如風扇脫落、通風道堵塞等;電機過載,導致電流過大,從而使定子繞組過熱;定子繞組短路或三相電流不平衡;電機被頻繁啟動或制動;軸承周圍溫度過高,可能是軸承損壞或缺油。
空心杯電機的壽命一般在15年至20年,空心杯電機的壽命長短大體上取決于使用者的保養,使用環境的好壞及電機在使用中受到的電磁、熱、振動等因素,具體的空心杯電機應具體的分析。
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