很多廠家關心空心杯電機,但由于太多深奧的資料看不懂,今天深圳空心杯電機廠家-順昌電機小編,為您簡述空心杯電機,想知道是什么嗎?大家就跟順昌電機小編一起來看看吧!
一、空心杯電機定義
空心杯電機屬于直流永磁伺服和控制電機,也可分為微特電機。在結構上,它突破了傳統電機的轉子結構形式,采用無鐵芯轉子,也稱為空心杯轉子。這種新穎的轉子結構鐵芯形成渦流造成的功率損失。由于沒有鐵損壞,其效率高于普通微直流電機,其線圈為轉子,旋轉慣性小,易于控制,但沒有鐵芯,轉子線圈只能很薄,否則會失去磁通量,所以空心杯電機功率不大,大型空心杯電機只能達到數百瓦。
二、空心杯電機結構
空心杯電機主要由后蓋、接線端子、刷端蓋、刷、換向器、杯繞組(轉子)、軸、墊圈、滑動軸承、外殼、磁鐵(定子)、法蘭、定位環組成。詳見下圖。定子由永磁體、外殼和法蘭組成。外殼提供了一個恒定的磁場,使電機沒有鐵損失。沒有軟磁性牙齒。扭矩均勻,即使在低速下也能穩定運行。在較高的速度下,電機可以減少振動和噪音。帶有繞組和換向器的轉子。繞組通過所謂的換向板連接到軸上。線圈在磁鐵和外殼之間的間隙中移動。換向系統使用一對貴金屬刷來減少刷火花。減少刷火花產生的電磁排放較少。
三、空心杯電機分類
空心杯電機分為刷和無刷兩種,有刷空心杯電機轉子無鐵芯,無刷空心杯電機定子無鐵芯。
空心杯直流刷微電機采用機械方向,磁極不移動,線圈旋轉。當電機工作時,線圈和換向器旋轉,磁鋼和碳刷不旋轉,線圈電流方向的交替變化由電機旋轉的換向器和刷完成。碳刷在旋轉過程中摩擦,造成損失,需要定期更換。碳刷與線圈接頭之間的連接和交替會產生電火花、電磁斷裂,干擾電子設備。
無刷空心杯直流電機采用電子方向,線圈不移動,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,根據此感知,使用電子線路,及時切換線圈中電流的方向,以確保磁力的正確方向,驅動電機。由于它是自動控制的,它不會像變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上增加另一個啟動繞組,也不會在負載突變時產生振蕩和失步,空心杯直流刷微電機的缺點。
四、空心杯電機的主要特點
1.節能特性:轉換效率高,效率一般在70%以上,部分產品可達90%以上(鐵芯電機一般在70%)。
2、控制特點:啟動快,制動快,響應快,機械時間常數小于28毫秒,部分產品可達到10毫秒以內(鐵芯電機一般在100毫秒以上);在推薦運行區域的高速運行狀態下,可輕松調整速度。
3.拖動特性:運行穩定性非??煽?,速度波動非常小。作為種微型電機,其速度波動很容易控制在2%以內。
五、空心杯電機的優點
起動轉矩低
無磁滯損耗,無齒槽效應,啟動轉矩很低。軸承載荷通常是啟動時的障礙物。這樣,風力發電機的啟動風速就很低。
2.轉子和定子之間沒有徑向力
轉子和定子之間沒有徑向磁力,因為沒有靜態硅鋼板。這在關鍵應用中尤為重要。因為轉子和定子之間的徑向力會導致轉子不穩定。減少徑向力將提高轉子的穩定性。
3.速度曲線平滑,噪音小
沒有槽的硅鋼板減少了扭矩和電壓的諧波。同時,由于電機中沒有 AC 場,所以沒有 AC 產生的噪音。只有軸承和氣流產生的噪音和非正弦波電流產生的振動。
4.高速無刷線圈
高速運行時,需要降低電感值。電感值小,啟動電壓低。通過增加極數和降低外殼厚度,降低電感值有助于降低電機的重量。同時,提高了功率密度。
5.刷線圈快速響應
銅板線圈有刷電機。由于感應值低,電流對電壓波動響應快。轉子轉動慣性小,扭矩等于電流響應速度。因此,轉子加速度是傳統電機的 2 倍。
峰值轉矩高
峰值扭矩與連續扭矩的比例很大,因為當電流上升到峰值時,扭矩常數保持不變。電流與扭矩的線性關系使電機產生更大的峰值扭矩。傳統電機,當電機飽和時,無論電流增加多少,電機的扭矩都不會增加。
7.正弦波引起電壓
由于線圈的精確位置,電機的電壓諧波較低;由于銅線圈在間隙中的結構,誘導電壓波形光滑。正弦波驅動和控制器可以使電機產生光滑的扭矩。這一特性特別有運行對象(如顯微鏡、光學掃描儀和機器人)和精確位置控制方面特別有用,平穩運行控制是其關鍵。
八、散熱效果好
銅板線圈內外表面有空氣流動,比槽轉子線圈散熱好。傳統的漆包線嵌入硅鋼板槽中,線圈表面氣流少,散熱不良,溫升大。同樣的輸出功率,銅板線圈的電機溫升小。
六、空心杯電機缺點
當直流電機處于靜態狀態時,如果繞組切斷或電源切斷電源,繞組會產生兩個相等大小、相反方向的旋轉磁場,兩個旋轉磁場和轉子扭矩大小相等,相反方向,相互抵消,啟動扭矩為零,電機無法啟動,這是空心杯電機的缺點。
空心杯電機的這個缺點是一種危險很大的故障,在使用時,我們需要檢查直流電機是否有故障,檢查電源電路是否有斷路開關,是否有熔保險絲,然后檢查三相繞組各相有無斷流
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