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1.空心杯电机原理
空心杯电动机在结构上突破了传统电机的转子结构形式,采用的是无铁芯转子,也叫空心杯型转子。
这种转子结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗,同时其重量和转动惯量大幅降低,从而减少了转子自身的机械能损耗。所以空心杯电机属于直流、永磁、伺服微特电机。
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空心杯电机优点:
1、功率密度高
功率密度是输出功率与重量或体积的比值,铜板线圈方式的马达体积小,性能好。与传统的线圈相比,铜板线圈方式的感应线圈要轻。
无需卷线和有槽硅钢片,消除了它们产生的涡流和磁滞损耗;铜板线圈方式的涡流损耗很小并且易控制,提高了马达的效率,确保了较高的输出转矩和输出功率。
2、效率高
马达的效率高在于:铜板线圈方式没有卷线和有槽硅钢片造成的涡流和磁滞损耗;另外,电阻较小,降低了铜损(I^2*R)。
3、无转矩滞后
铜板线圈方式无有槽硅钢片,无磁滞损耗,无齿槽效应减少了速度和转矩波动。
4、无齿槽效应
铜板线圈方式无有槽硅钢片,这就消除了槽与磁石相互作用的齿槽效应,线圈是没有铁心的结构,所有的钢铁部件要么一起转动(比如,无刷马达),要么全部静止不动(比如,有刷马达),齿槽效应和转矩滞后现象明显不存在。
5、启动转矩低
无磁滞损耗,无齿槽效应,启动转矩很低。在启动时,通常轴承负荷是唯一的阻碍。这种方式可以使风力发电机的启动风速很低。
6、转子与定子间无径向作用力
由于没有静止的硅钢片,所以不存在转子与定子间的径向磁力。在关键应用场合中,这一点尤其重要。因为转子与定子间的径向力会造成转子不稳定。减少径向力将改善转子的稳定性。
7、速度曲线平滑,噪音小
没有有槽的硅钢片,减小了转矩和电压的谐波。同时,由于马达内不存在AC场,所以也没有AC产生的噪音。仅有轴承和气流产生的噪音和非正弦波电流造成的振动。
8、高速无刷线圈
高速运转时,电感值小是必要的。电感值小使启动电压低。通过增加极数和减少机壳的厚度,电感值变小有助于降低马达的重量。同时,又提高了功率密度。
9、快速响应有刷线圈
铜板线圈方式的有刷马达,由于感应值低,电流对电压的波动响应快。转子的转动惯量小,转矩与电流的响应速度相当。因此,转子加速度是传统的马达的2倍。
10、峰值转矩高
峰值转矩与连续转矩的比值很大,是因为当电流上升到峰值的过程中,转矩常数是不变的。电流与转矩的线性关系使马达能产生较大的峰值转矩。传统的马达,当马达达到饱和后,不管再加多大的电流,马达的转矩不会再增加。
空心杯电机缺点:
当直流电机处于静止状态时,如果绕组一相切断或电源切断一相接通电源,绕组的发生的磁场点2个大小相等,方向相反旋转磁场,它们和转子作用发生的扭矩大小相等,方向相反相互抵消,零起动转矩电机不能启动,这便是空心杯减速电机的缺点。
空心杯减速电机的缺点是一种危险很大的故障,首先我们需要检查下直流电机是否故障,检查电源电路是否有断路开关,是否有熔保险丝,然后检查三相绕组各相有无断流现象。