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空心杯电动机的优势及应用

2019-01-05 21:20 浏览:339 评论:0 来源:谊商网   
核心摘要: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。

  空心杯电动机这种新颖的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。

  *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。

  *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。

  *无转矩滞后

  铜板线圈方式无有槽硅钢片,吴磁滞损耗,无齿槽效应减少了速度和转矩波动。

  *无齿槽效应

  铜板线圈方式无有槽硅钢片,这就消除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。

  *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,通常轴承负荷时唯一的阻碍。这种方式可以使用风力发电机的启动风速很低。

  *转子与定子间无径向作用力

  由于没有静止的硅钢片,所以不存在转子于定子间的径向磁力。在关键应用场合中,这一点尤其重要。因为转子和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。

  *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造成的振动。

  *高速无刷线圈

  高速运转时,电感值小时必要的。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。

  *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,转矩余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。

  *峰值转矩高

  峰值转矩与连续转矩的比值很大,是因为当电流上升至峰值的过程中。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,不管再加大多大的电流,马达的转矩不会再增加。

  *正弦波诱起电压

  由于线圈的精确位置,马达的电压谐波较低,并且由于铜板线圈在气隙中的这种机构使产生的诱起电压波形平滑。正弦波驱动和控制器可以使马达产生平滑的转矩。这种特性在慢速 运转的物件(例如,显微镜、光学扫描仪和机器人)和精确位置控制上特别有用。平稳运转控制是其关键。

  *散热效果好

  铜板线圈内外表面都有空气流动,这比有槽转子线圈的散热好。传统的漆包线嵌在硅钢片的槽里,线圈表面气流很少,散热情况不良,温升较大。同等的输出功率,铜板线圈方式的马达温升较小。

  空心杯电机的应用:

  随着工业技术的飞速发展,对电动机的伺服特性不断提出更高的期望和要求,使空心杯电动机在很多应用场合拥有不可替代的地位.

  由于空心杯电动机克服了铁芯电动机不可逾越的技术障碍.空心杯电动机应用于军事、高科技领域进入大工业和民用领域后,十多年来得到迅速的发展,尤其是在工业发达国家,已经涉及到大部分行业和许多产品。

  1、需要快速响应的随动系统。如导弹的飞行方向快速调节,高倍率光驱的随动控制,快速自动调焦,高灵敏的记录和检测设备,工业机器人,仿生义肢等,空心杯电动机能很好地满足其技术要求。

  2、对驱动元件要求平稳持久拖动的产品。如各类便携式的仪器仪表,个人随身装备,野外作业的仪器设备,电动车等,同样一组电源,供电时间可以延长一倍以上。

  3、各种飞行器,包括航空、航天、航模等。利用空心杯电动机重量轻,体积小,能耗低的优点,可以最大限度地减轻飞行器的重量。

  4、各种各样的民用电器、工业产品。采用空心杯电动机作为执行元件,可以使产品档次提高,性能优越。

  5、利用其能量转换效率高的优势,也作为发电机使用;利用其线性运行特性,也作为测速发电机使用;配上减速器,也可以作为力矩电动机使用。

  随着工业技术进步,各种机电设备严格的技术条件对伺服电动机提出越来越高的技术要求,同时,目前空心杯电动机的应用范围已经完全脱离了高端产品的局限性,正在迅速地扩大在一般民用等低端产品上的应用范围,以广泛提升产品品质。

(责任编辑:小编)
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