?空心杯微型直流電機結構分析

微型電機是由定子、轉子、電樞繞組、電刷、換向器等部件組成的，其中轉子是由鐵芯轉子和繞組組成的，而空心杯電機則無(wú)鐵芯，所以也叫做無(wú)鐵芯電機。

空心杯電機并非是中空的，由于沒(méi)有鐵芯轉子，線(xiàn)圈看起來(lái)就像一個(gè)杯子，所以叫空心杯電機，空心杯電機在直流電機中是比較特殊的，它可以是有刷電機，也可以做成無(wú)刷電機。

空心杯電機除了鐵芯之外，永磁體、線(xiàn)圈、換向器、電刷結構都與普通微型直流電機一樣，只是少了鐵芯而已，空心杯電機的線(xiàn)圈沒(méi)有其他支撐結構，完全是由導線(xiàn)繞制而成，線(xiàn)圈通過(guò)連接板與換向器、主軸連接在一起，連接板材料一般是塑料或環(huán)氧樹(shù)脂組成。主要作用是固定導線(xiàn)和傳遞力矩。線(xiàn)圈在磁鐵與外殼之間的縫隙旋轉，從而帶動(dòng)了整個(gè)轉子旋轉。

無(wú)鐵芯結構微型電機徹底的消除了因鐵芯形成渦流造成的電能損耗，并且大幅度降低了轉子的重量，轉動(dòng)慣性也會(huì )減小，相對于傳動(dòng)的鐵芯電機，大扭矩急加速減速性能非常突出。綜合來(lái)講，空心杯微型電機體積更小、效率高、功率密度高、可控性高、噪音小、散熱效果高等諸多優(yōu)點(diǎn)。

然而，空心杯微型電機由于沒(méi)有鐵芯的支撐，所以電機的線(xiàn)圈只能做得很薄，也導致了線(xiàn)圈和輸出軸的連接強度有限，空心杯電機最大的功率也只能做到幾百瓦，當然微型空心杯電機功率會(huì )更小。

總的來(lái)說(shuō)空心杯一般是應用在需要快速響應的產(chǎn)品中，如導彈飛行方向快速調節、照相機快速自動(dòng)調焦、工業(yè)機器人、仿生肢等，這些應用中，空心杯電機能很好的滿(mǎn)足要求。微型空心杯電機體積更小，一些電動(dòng)玩具、航模、電動(dòng)牙刷等產(chǎn)品都可以采用空心杯電機作為核心驅動(dòng)。

有刷空心杯電機與無(wú)刷空心杯電機

從上爆炸圖中可以看出，有刷直流空心杯電機是利用物理電刷和換向器的配合來(lái)完成換向，無(wú)刷直流電機沒(méi)有電刷結構，線(xiàn)圈導線(xiàn)是直接連接到控制器的，但是無(wú)刷電機多了個(gè)霍爾傳感器。有刷直流電機是線(xiàn)圈，換向器和連接板在外殼和永磁體中間旋轉，它們共同組成轉子，無(wú)刷電機的線(xiàn)圈是固定的，磁鐵在中間旋轉同時(shí)也是轉子。

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有刷直流電機的控制非常簡(jiǎn)單，而無(wú)刷直流電機的控制部分牽扯到硬件和軟件，比較復雜，主要就是在霍爾傳感器的配合下，在合適的時(shí)間給線(xiàn)圈合適的電流，把機械換向變成電子換向。