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有刷空心杯電機(jī)和無刷無鐵芯電機(jī)的特點(diǎn)

jf_pJlTbmA9 ? 來源:jf_pJlTbmA9 ? 作者:jf_pJlTbmA9 ? 2023-07-24 11:10 ? 次閱讀

相反,無芯直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子中沒有疊片鐵芯。相反,轉(zhuǎn)子繞組以傾斜或蜂窩結(jié)構(gòu)纏繞,形成一個(gè)自支撐的空心圓柱體。

更高的功率,更輕的重量

空心杯電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是高功率重量比,移除沉重的鐵芯后,空心杯電機(jī)能夠非常高效地運(yùn)行,并使其成為電機(jī)必須在有限空間內(nèi)提供最大扭矩的應(yīng)用的理想選擇。例如,小型大功率電機(jī)在航空業(yè)的許多應(yīng)用中都有使用,包括飛機(jī)機(jī)艙門的鎖定機(jī)構(gòu)、飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)壓力的閥門以及操作鎖定銷保持起落架伸展。航空公司希望盡可能減輕重量以減少油耗,而飛機(jī)制造商可以通過選擇空心杯電機(jī)來減輕重量,同時(shí)保持這些關(guān)鍵應(yīng)用所需的高水平可靠性和精度。

傳統(tǒng)的直流電機(jī)可能會(huì)遇到稱為齒槽效應(yīng)的問題,這會(huì)使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)“抖動(dòng)”。它的發(fā)生是由于轉(zhuǎn)子中永磁體和鐵片的磁相互作用。無芯電機(jī)消除了這個(gè)問題,轉(zhuǎn)子中不存在鐵,從而產(chǎn)生更均勻的旋轉(zhuǎn)。沒有鐵電樞也使得轉(zhuǎn)子慣性非常低,這使得空心杯電機(jī)能夠非??斓丶铀伲@在需要快速和可重復(fù)工作的設(shè)備中尤其有利,例如實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。

無鐵芯無刷電機(jī)

傳統(tǒng)的直流電機(jī)使用電刷進(jìn)行機(jī)械換向,電刷通常由石墨或貴金屬制成,靠在電機(jī)的換向器上。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),通電的換向器上的繞組段發(fā)生變化,這使轉(zhuǎn)子的磁場與主體中的磁鐵保持一致,從而產(chǎn)生一致的扭矩。

無刷電機(jī)中,永磁體用于轉(zhuǎn)子,而圍繞它的定子是銅繞組,為了在定子中產(chǎn)生變化的磁場,系統(tǒng)需要使用單獨(dú)的控制器進(jìn)行電子換向。這會(huì)切換電機(jī)相位中的電流,為繞組的適當(dāng)部分提供能量,從而產(chǎn)生扭矩和旋轉(zhuǎn)。

無鐵芯無刷電機(jī)具有與無芯有刷直流電機(jī)相同的基本優(yōu)勢,然而,無鐵芯無刷電機(jī)的使用壽命通常更長—根據(jù)其配置,使用壽命可達(dá)十倍以上。這是因?yàn)殡S著時(shí)間的推移,與換向器的摩擦?xí)p傳統(tǒng)電機(jī)內(nèi)部的電刷,而無刷電機(jī)除了軸承外沒有磨損部件。

未來的趨勢

盡管具有各種優(yōu)點(diǎn),但空心杯電機(jī)的使用仍不如有芯電機(jī),部分原因是人們認(rèn)為它們的成本較高。然而,一旦您考慮了空芯杯電機(jī)可以為應(yīng)用帶來的總收益,考慮到許多行業(yè)對小型化的不斷推動(dòng),這種平衡在未來幾年很可能會(huì)發(fā)生變化。下一代產(chǎn)品通常有望在更小的產(chǎn)品中提供更高的性能,這一點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中尤為明顯,預(yù)計(jì)這些設(shè)備將隨著功能的增加而變得越來越自動(dòng)化,同時(shí)保持較小的尺寸,空心杯電機(jī)使設(shè)計(jì)工程師能夠在給定體積的情況下實(shí)現(xiàn)最大性能。

結(jié)論

有刷空心杯電機(jī)和無刷無鐵芯電機(jī)的特點(diǎn)是體積小,因此非常適合在保持高性能的同時(shí)減小設(shè)備尺寸。在必須延長電機(jī)壽命的地方,無刷無鐵芯電機(jī)提供堅(jiān)固的設(shè)計(jì),在緊湊的空間內(nèi)提供高功率。無論是有刷電機(jī)還是無刷電機(jī),空心杯電機(jī)都具有從減輕重量、提高功率到消除齒槽效應(yīng)等一系列優(yōu)勢。對于希望在更小空間內(nèi)提供更高性能的設(shè)計(jì)工程師來說,空心杯電機(jī)是一項(xiàng)值得的投資。

責(zé)任編輯:彭菁

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