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空心杯电机是一种应用非常广泛的驱动微型电机，具有规格小、输出转速高、低转动惯量、无齿槽、低摩擦等特点而被广泛应用；空心杯电动机属于直流永磁的伺服、控制电动机，也可以将其归类为微特电机。德国的Dr. F. Faulhaber (冯哈伯) 在 1958 年研制出斜绕组线圈绕制技术, 经不断开发和完善，在1965年获得空心杯电机转子线圈斜绕组专利技术。
空心杯电动机具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性，技术先进性十分明显。作为高效率的能量转换装置，在很多领域代表了电动机的发展方向。空心杯电机分为有刷和无刷两种，有刷空心杯电机转子无铁芯，无刷空心杯电机定子无铁芯。空心杯电机通常需要装载编码器、齿轮箱一起使用，具备可调速、减速、加速功能，从而达到使用需求。
空心杯电机原理：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。这种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，同时其重量和转动惯量大幅降低，从而减少了转子自身的机械能损耗。所以空心杯电机属于直流、永磁、伺服微特电机。
空心杯电机分类：空心杯电机分为有刷和无刷两种，有刷空心杯电机转子无铁芯，无刷空心杯电机定子无铁芯。有刷空心杯就是以线杯加换向器作为电机的转子，无刷空心杯就是以线杯作为定子，永磁磁铁作为转子的结构。
空心杯电机的优点
1）功率密度高：空心杯微电机的功率密度是输出功率与重量或体积的比值，无铁芯转子与普通铁芯转子相比要轻，无铁芯转子消除了铁芯转子产生的涡流与磁滞损耗，提高了微电机的效率，确保较高的输出转矩与输出功率；
2）使用效率高：微电机效率高的原因是因为无铁芯转子没有涡流损耗与磁滞损耗，电阻也非常小降低了铜损；
3）无转矩滞后：无铁芯转子因没有磁滞损耗，所以减少了速度和转矩波动；
4）无齿槽效应：普通微电机会在槽与磁体的相互作用下产生齿槽效应，而无铁芯直流电机就消除了此效应，所以齿槽效应和转矩滞后现象都不会存在；
5）启动转矩低：由于无磁滞损耗、无齿槽效应所以启动转矩非常低，通常轴承负荷是唯一的阻碍；
6）微电机转子和定子之间无径向作用力：没有铁芯转子的直流电机是不存在转子和定子的径向磁力，在一些应用产品中，转子和定子的径向力会造成转子不稳定，减少径向力可改善转子的稳定性；
7）速度曲线平滑、噪音低：没有铁芯转子减少了转矩与电压的谐波，因为微电机内不存在AC场，所以没有AC产生噪音，仅有轴承与气流产生的噪音和非正弦波电流造成的振动；
8）高转速线圈：微电机在高速运转时电感值参数是重要的，电感值小会使起动电压低，通过增加极数和减少机壳的厚度，电感值表笑有助于降低微电机的重量同时提高了功率密度；
9）快速响应：由于微电机感应值低，电流对电压的波动响应快，转子的转动惯量小，转矩和电流的响应转速相当，所以转子的加速度是普通铁芯电机的2倍左右；
10）峰值转矩高：微电机峰值转矩和连续转矩的比值很大，因为电流上升到峰值的过程中转矩常数是不变的，电流和转矩的线性关系能使微电机产生较大的峰值转矩。普通铁芯直流电机达到饱和后，电流不管再加大，直流电机的转矩不会再增加；
11）散热性好：空心杯转子表面有空气流动，比铁芯转子的散热性能要好，铁芯转子的漆包线镶嵌在硅钢片槽内，线圈表面气流少，温升较大，在同等功率输出条件下，空心杯直流电机的温升较小。
空心杯电机的缺点
无铁芯空心杯微电机在处于静止状态下，如绕组一相切断或电源切断一相接通电源，绕组的发生的磁场点2个大小相等，方向相反旋转磁场，它们和转子作用发生的扭矩大小相等，方向相反相互抵消，零起动转矩下电机不能启动，这便是空心杯电机的缺点。
空心杯直流电机的应用领域
1.办公领域：如打印机、复印机、驱动器、摄像机等等；
2. 工业控制领域：如印刷、冶金、自动化生产流水线、数控机床等，采用大型的空心杯直流电机；
3. 实验设备：实验器材对直流电机的要求比较高，不但需要有较好的调控性，精度要求也要求高，所以会用到空心杯直流电机；
4. 家用电器领域：如变频冰箱、空调等，一些家用咖啡机、搅拌杯也会用到空心杯直流电机；
5. 高精密仪器：由于空心杯直流电机的转速起动与转速调节的灵敏度高，在一些精密仪器中应用广泛；
6. 航天飞行器：无铁芯电机的重量轻，在航天领域中应用极多，大到军事无人机，小至四轴飞行器都会用到。
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