一、空心杯電機是什么意思
空心杯電機,全稱為(wei)直流永磁伺服(fu)空心杯電機,又稱coreless motor。它(ta)是一種(zhong)無鐵芯轉子(zi)的直流、永磁、伺服(fu)微型特種(zhong)電機,線圈(quan)呈水杯狀,因此得(de)名(ming)。
空心杯(bei)電動機在(zai)結構上突(tu)破(po)了傳統電機的轉子結構形式,采用(yong)的是無(wu)鐵(tie)芯轉子,也叫(jiao)空心杯(bei)型轉子。這種新(xin)穎的轉子結構徹底消除了由于(yu)鐵(tie)芯形成渦流而造成的電能(neng)損耗。同(tong)時其重(zhong)量和轉動慣量大幅降(jiang)低(di),從而減少了轉子自身的機械能(neng)損耗。
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(kong)心(xin)杯(bei)電機不但(dan)具(ju)有突出的節(jie)能(neng)特點,更為(wei)重(zhong)要的是具(ju)備了鐵(tie)芯(xin)電動(dong)機所無法達到的控(kong)制和拖動(dong)特性(xing)。
二、空心杯電機的優缺點
1、空心杯電機的優點
(1)節能高效:由于無鐵芯設(she)計,空心杯電機的能量(liang)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率很(hen)高,最大(da)效(xiao)率一般在(zai)(zai)70%以上,部分產品可達到90%以上。這使其在(zai)(zai)各(ge)種需要高效(xiao)能量(liang)轉(zhuan)換(huan)的場(chang)合中具有顯著(zhu)優勢。
(2)快速響應:空心杯電(dian)機(ji)的起動、制動迅速,響應極(ji)快。其機(ji)械時間常數小(xiao)于28毫(hao)(hao)秒(miao),部分(fen)產品(pin)甚(shen)至可(ke)以(yi)(yi)(yi)達到10毫(hao)(hao)秒(miao)以(yi)(yi)(yi)內,遠優于傳統(tong)鐵芯電(dian)動機(ji)(一(yi)般在100毫(hao)(hao)秒(miao)以(yi)(yi)(yi)上)。
(3)穩定可靠:作為微(wei)型電動(dong)機(ji),空心杯電機(ji)的轉速波動(dong)能夠(gou)容易地控制在2%以內,運(yun)行穩定(ding)性十分可靠。
(4)輕量化:與(yu)同(tong)等功率的鐵(tie)芯電(dian)動機相(xiang)比,空心(xin)杯電(dian)機的重(zhong)量和體積減輕(qing)了(le)1/3到1/2,能(neng)量密度(du)(du)大幅度(du)(du)提(ti)高。
(5)維護成本低:由于(yu)空心杯電機的(de)結構簡單,且沒有(you)涉及到易損件,因此其維(wei)護成本較低(di)。在實際(ji)應用中(zhong),只(zhi)需要(yao)對電機的(de)外觀(guan)進行定期(qi)檢查(cha),確保沒有(you)明顯的(de)損壞即可。
(6)調速性能好:空心(xin)杯電機(ji)可(ke)以(yi)通(tong)過改(gai)變輸入電壓或頻率來(lai)調節電機(ji)的(de)轉(zhuan)速,具(ju)有(you)良好的(de)調速性(xing)能。這對于需要精確控制(zhi)轉(zhuan)速的(de)場合(he)非常(chang)有(you)用。
(7)噪音低:由于空(kong)心(xin)杯電機的(de)轉(zhuan)子是空(kong)心(xin)的(de),不存在傳統電機中存在的(de)機械摩(mo)擦和振動,因此(ci)其噪音較低。
2、空心杯電機的缺點
(1)啟動電流大:由于空心杯電機的(de)(de)啟(qi)動(dong)(dong)電流較大,因此在啟(qi)動(dong)(dong)時會對電網(wang)造(zao)成一定(ding)的(de)(de)沖擊。為了減小(xiao)啟(qi)動(dong)(dong)電流,可以采用軟啟(qi)動(dong)(dong)或變頻啟(qi)動(dong)(dong)的(de)(de)方(fang)式。
(2)成本較高:相比于傳統的電機,空心杯電機的制造成本較(jiao)高(gao),因此其售價(jia)也(ye)相對較(jiao)高(gao)。
(3)對工作環境要求較高:空(kong)心(xin)杯電(dian)機對工(gong)作環(huan)境的要求較高,如果(guo)工(gong)作環(huan)境存在大量的灰(hui)塵、鐵屑等雜物,會對電(dian)機的正常(chang)運行造成(cheng)影響。因(yin)此,在使用(yong)空(kong)心(xin)杯電(dian)機時需要保證工(gong)作環(huan)境清潔(jie)、干燥、通風(feng)良好。
(4)溫升問題:由于空心(xin)杯電(dian)機的(de)功(gong)率(lv)密(mi)度較大,因此在長(chang)時(shi)間運行時(shi)會產(chan)生較大的(de)熱量(liang),需要注意散熱問題。可以(yi)采用(yong)風冷(leng)或水(shui)冷(leng)等方式來(lai)降低電(dian)機的(de)溫升。
(5)不適用于高速應用場合:由于空心杯電機的轉速相對較(jiao)低,因此(ci)在高速應用(yong)場合中不適用(yong)。同時,空(kong)心杯電機也不適用(yong)于需要承(cheng)受較(jiao)大沖擊和振動(dong)的場合。