有刷空心杯电机和无刷无铁芯电机的特点

相反，无芯直流电机的转子中没有叠片铁芯。相反，转子绕组以倾斜或蜂窝结构缠绕，形成一个自支撑的空心圆柱体。

更高的功率，更轻的重量

空心杯电机的主要优点是高功率重量比，移除沉重的铁芯后，空心杯电机能够非常高效地运行，并使其成为电机必须在有限空间内提供最大扭矩的应用的理想选择。例如，小型大功率电机在航空业的许多应用中都有使用，包括飞机机舱门的锁定机构、飞机空调系统中调节压力的阀门以及操作锁定销保持起落架伸展。航空公司希望尽可能减轻重量以减少油耗，而飞机制造商可以通过选择空心杯电机来减轻重量，同时保持这些关键应用所需的高水平可靠性和精度。

传统的直流电机可能会遇到称为齿槽效应的问题，这会使电机的旋转出现“抖动”。它的发生是由于转子中永磁体和铁片的磁相互作用。无芯电机消除了这个问题，转子中不存在铁，从而产生更均匀的旋转。没有铁电枢也使得转子惯性非常低，这使得空心杯电机能够非常快地加速，这在需要快速和可重复工作的设备中尤其有利，例如实验室设备。

无铁芯无刷电机

传统的直流电机使用电刷进行机械换向，电刷通常由石墨或贵金属制成，靠在电机的换向器上。随着转子转动，通电的换向器上的绕组段发生变化，这使转子的磁场与主体中的磁铁保持一致，从而产生一致的扭矩。

在无刷电机中，永磁体用于转子，而围绕它的定子是铜绕组，为了在定子中产生变化的磁场，系统需要使用单独的控制器进行电子换向。这会切换电机相位中的电流，为绕组的适当部分提供能量，从而产生扭矩和旋转。

无铁芯无刷电机具有与无芯有刷直流电机相同的基本优势，然而，无铁芯无刷电机的使用寿命通常更长—根据其配置，使用寿命可达十倍以上。这是因为随着时间的推移，与换向器的摩擦会磨损传统电机内部的电刷，而无刷电机除了轴承外没有磨损部件。

未来的趋势

尽管具有各种优点，但空心杯电机的使用仍不如有芯电机，部分原因是人们认为它们的成本较高。然而，一旦您考虑了空芯杯电机可以为应用带来的总收益，考虑到许多行业对小型化的不断推动，这种平衡在未来几年很可能会发生变化。下一代产品通常有望在更小的产品中提供更高的性能，这一点在实验室设备中尤为明显，预计这些设备将随着功能的增加而变得越来越自动化，同时保持较小的尺寸，空心杯电机使设计工程师能够在给定体积的情况下实现最大性能。

结论

有刷空心杯电机和无刷无铁芯电机的特点是体积小，因此非常适合在保持高性能的同时减小设备尺寸。在必须延长电机寿命的地方，无刷无铁芯电机提供坚固的设计，在紧凑的空间内提供高功率。无论是有刷电机还是无刷电机，空心杯电机都具有从减轻重量、提高功率到消除齿槽效应等一系列优势。对于希望在更小空间内提供更高性能的设计工程师来说，空心杯电机是一项值得的投资。

责任编辑：彭菁