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2023-6-1 閱讀(1138)
2342l012CR德國(guó)Faulhaber空心杯減速電機(jī)結(jié)構(gòu)原理
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,，電動(dòng)機(jī)技術(shù)也在不斷地革新,。尤其是如今工業(yè)領(lǐng)域?qū)﹄妱?dòng)機(jī)的伺服特性不斷提出更高的期望和要求,，空心杯電機(jī)也就應(yīng)運(yùn)而生了?？招谋姍C(jī)采用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子,，這種新穎的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，大大地提高了電動(dòng)機(jī)的伺服特性,。
一,、德國(guó)Faulhaber空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu)原理
空心杯電動(dòng)機(jī)采用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子,，在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式,。空心杯電動(dòng)機(jī)屬于直流永磁的伺服,、控制電動(dòng)機(jī),，也可以將其歸類為微特電機(jī)。
空心杯電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式,，采用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子,，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，同時(shí)其重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大幅降低,，從而減少了轉(zhuǎn)子自身的機(jī)械能損耗
二,、空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu)
空心杯電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成為：后蓋、接線端子,、電刷端蓋,、電刷、換向器,、杯形繞組,、轉(zhuǎn)軸、墊圈,、滑動(dòng)軸承,、外殼、磁鐵,、法蘭、定位環(huán),。
定子由永磁體,、殼體、法蘭組成,。外殼提供了恒定的磁場(chǎng),，使電機(jī)無(wú)鐵損耗。繞組通過(guò)所謂的換向板連接到軸上,。線圈在磁鐵和外殼之間的氣隙中運(yùn)動(dòng),。換向系統(tǒng)使用一對(duì)貴金屬刷減少了電刷火花。減少的電刷火花產(chǎn)生較少的電磁排放,。
空心杯電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式,，采用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子,。這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗,，同時(shí)其重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大幅降低，從而減少了轉(zhuǎn)子自身的機(jī)械能損耗,?？招谋姍C(jī)屬于直流、永磁,、伺服微特電機(jī),。
由于空心杯電動(dòng)機(jī)克服了有鐵芯電動(dòng)機(jī)不可逾越的技術(shù)障礙，而且其突出的特點(diǎn)集中在電動(dòng)機(jī)的主要性能方面,，使其具備了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,。尤其是隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)電動(dòng)機(jī)的伺服特性不斷提出更高的期望和要求，使空心杯電動(dòng)機(jī)在很多應(yīng)用場(chǎng)合擁有不可替代的地位,。
馮哈伯空心杯電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用,，從軍事、高科技領(lǐng)域進(jìn)入大工業(yè)和民用領(lǐng)域后,，十多年來(lái)得到迅速的發(fā)展,，尤其是在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)涉及到大部分行業(yè)和許多產(chǎn)品,。
1,、需要快速響應(yīng)的隨動(dòng)系統(tǒng)。如的飛行方向快速調(diào)節(jié),，高倍率光驅(qū)的隨動(dòng)控制,，快速自動(dòng)調(diào)焦，高靈敏的記錄和檢測(cè)設(shè)備,，工業(yè)機(jī)器人,，仿生義肢等，空心杯電動(dòng)機(jī)能很好地滿足其技術(shù)要求,。
2,、對(duì)驅(qū)動(dòng)元件要求平穩(wěn)持久拖動(dòng)的產(chǎn)品。如各類便攜式的儀器儀表,，個(gè)人隨身裝備,，野外作業(yè)的儀器設(shè)備，電動(dòng)車等,，同樣一組電源,，供電時(shí)間可以延長(zhǎng)一倍以上。
3,、各種飛行器,，包括航空、航天,、航模等,。利用空心杯電動(dòng)機(jī)重量輕，體積小,，能耗低的優(yōu)點(diǎn),，可以最大限度地減輕飛行器的重量。
4,、各種各樣的民用電器,、工業(yè)產(chǎn)品。采用空心杯電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件,，可以使產(chǎn)品檔次提高,，性能*,。
5、利用其能量轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)勢(shì),，也作為發(fā)電機(jī)使用,；利用其線性運(yùn)行特性，也作為測(cè)速發(fā)電機(jī)使用,；配上減速器,，也可以作為力矩電動(dòng)機(jī)使用。
Faulhaber空心杯電機(jī)主要有以下特性：
1,、節(jié)能特性：能量轉(zhuǎn)換效率很高,，其最大效率一般在70%以上，部分產(chǎn)品可達(dá)到90%以上（鐵芯電動(dòng)機(jī)一般在70%）,。
2,、控制特性：起動(dòng)、制動(dòng)迅速,，響應(yīng)極快,，機(jī)械時(shí)間常數(shù)小于28毫秒，部分產(chǎn)品可以達(dá)到10毫秒以內(nèi)（鐵芯電動(dòng)機(jī)一般在100毫秒以上）,；在推薦運(yùn)行區(qū)域內(nèi)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,，可以方便地對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行靈敏的調(diào)節(jié)。
3,、拖動(dòng)特性：運(yùn)行穩(wěn)定性十分可靠,，轉(zhuǎn)速的波動(dòng)很小,，作為微型電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)速波動(dòng)能夠容易的控制在2%以內(nèi),。
另外，空心杯電動(dòng)機(jī)的能量密度大幅度提高,，與同等功率的鐵芯電動(dòng)機(jī)相比,，其重量、體積減輕1/3-1/2
空心杯電機(jī)是一種應(yīng)用非常廣泛的驅(qū)動(dòng)微型電機(jī),，具有規(guī)格小,、輸出轉(zhuǎn)速高、低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,、無(wú)齒槽,、低摩擦等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用；空心杯電動(dòng)機(jī)屬于直流永磁的伺服,、控制電動(dòng)機(jī),，也可以將其歸類為微特電機(jī)。德國(guó)的Dr. F. Faulhaber (馮哈伯) 在 1958 年研制出斜繞組線圈繞制技術(shù), 經(jīng)不斷開(kāi)發(fā)和完善,，在1965年獲得空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈斜繞組技術(shù),。
空心杯電動(dòng)機(jī)具有突出的節(jié)能特性,、靈敏方便的控制特性和穩(wěn)定的運(yùn)行特性，技術(shù)先進(jìn)性十分明顯,。作為高效率的能量轉(zhuǎn)換裝置,，在很多領(lǐng)域代表了電動(dòng)機(jī)的發(fā)展方向?？招谋姍C(jī)分為有刷和無(wú)刷兩種,，有刷空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)鐵芯，無(wú)刷空心杯電機(jī)定子無(wú)鐵芯,?？招谋姍C(jī)通常需要裝載編碼器、齒輪箱一起使用,，具備可調(diào)速,、減速、加速功能,，從而達(dá)到使用需求,。
空心杯電機(jī)原理：空心杯電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無(wú)鐵芯轉(zhuǎn)子,，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子,。這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，同時(shí)其重量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大幅降低,，從而減少了轉(zhuǎn)子自身的機(jī)械能損耗,。所以空心杯電機(jī)屬于直流、永磁,、伺服微特電機(jī),。
空心杯電機(jī)分類：空心杯電機(jī)分為有刷和無(wú)刷兩種，有刷空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)鐵芯,，無(wú)刷空心杯電機(jī)定子無(wú)鐵芯,。有刷空心杯就是以線杯加換向器作為電機(jī)的轉(zhuǎn)子，無(wú)刷空心杯就是以線杯作為定子,，永磁磁鐵作為轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu),。
