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?美容仪空心杯微型直流电机简述


一、美容仪空心杯电机定义


空心杯电机属于永磁直流电机,在结构上与普通永磁直流电机完全不同,转子采用的是无铁芯转子,也叫做空心杯转子,这种转子结构完全消除了铁芯转子形成涡流造成的损耗,由于没有铁损效率也会比普通的微型直流电机要高,空心杯电机转子为线圈,转动惯量小、容易控制而且转子没有铁芯转子线圈做的非常薄,使之体积小,如果线圈太厚就会损失磁通,所以空心杯电机的功率一般都比较小。


空心杯电机

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二、美容仪空心杯电机结构


空心杯电机主要结构由后盖、接线端子、电刷端盖、电刷、换向器、转子、转轴、外壳、磁铁等组成。定子部分由永磁体与机壳组成,空心杯电机所产生的转矩是均匀的,在低速下也运行平稳,在高转速下微电机能减少振动、噪音。



三、空心杯电机分类


空心杯电机分为有刷与无刷,有刷空心杯电机转子无铁芯,无刷空心杯电机定子无铁芯,有刷微型电机采用机械换向,磁极不动线圈旋转,微电机在工作时线圈和换向器旋转磁钢和碳刷固定,线圈电流方向的交替变化是随微电机的换向器与电刷摩擦完成的,在转动过程中碳刷与换向器的摩擦会造成损耗;无刷空心杯电机采用电子换向,线圈不动磁极旋转,无刷空心杯电机采用是的霍尔元件来感知永磁体磁极位置,根据感知切换线圈中的电流方向,保证产生正确方向的磁力驱动电机。因为是自控式运行的,所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步,消除了空心杯直流有刷微电机的缺点。


空心杯电机?


四、空心杯电机特性


1.节能:空心杯电机转换效率高,一般效率在70%以上;


2.控制灵敏:起动、制动迅速、响应快,在高速运行状态下可方便对转速进行灵敏调节,运行稳定可靠转速波动很小;


3.起动转矩低:无磁滞损耗、无齿槽效应、起动转矩很低;


4.转子定子无径向作用力:由于没有铁芯转子,所以不存在转子与定子间的径向磁力;


5.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电流造成的振动;

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6.高速无刷线圈:微型电机高速运转时,电感值小是必要的。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;


7.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,转矩与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;

空心杯电机?

8.峰值转矩高:峰值转矩与连续转矩的比值很大,是因为当电流上升到峰值的过程中,转矩常数是不变的,电流与转矩的线性关系使微电机能产生较大的峰值转矩。普通铁芯微电机到饱和后,不管再加多大的电流,微型电机的转矩不会再增加;


9.正弦波诱起电压:线圈的精确位置,微型电机的电压谐波较低,并且由于铜板线圈在气隙中的这种结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和精确位置控制上特别有用,平稳运转控制是其关键;


10.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,传统的漆包线嵌在铁芯转子的槽里,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。



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