空心杯有刷直流電機(jī)原理和優(yōu)缺點

空心杯電機(jī)的靈魂所在：轉(zhuǎn)子電樞只有繞組沒有電樞鐵芯。

與普通直流電機(jī)轉(zhuǎn)子相比：

轉(zhuǎn)子無鐵芯，轉(zhuǎn)動慣量小電樞繞組為懸臂形式，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度弱繞組無槽結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)矩均勻

空心杯電機(jī)轉(zhuǎn)子將鐵心與轉(zhuǎn)子繞組分離，與定子固定在一起用來形成完整的磁路。通常情況下空心杯電機(jī)的鐵芯會由永磁體替換，已經(jīng)沒有了名義上的電機(jī)鐵芯。同時電機(jī)殼體要作為磁路的一部分，以便形成完整的磁路。

如果給空心杯電機(jī)歸類的話，空心杯電機(jī)是一臺不安分守己的直流電機(jī)，它：

是一臺直流電機(jī)；是一臺有刷直流電機(jī)；是一臺轉(zhuǎn)子只有繞組無鐵芯的有刷直流電機(jī)；

有些專家根據(jù)將結(jié)構(gòu)形式上類似空心杯的無槽無刷直流電機(jī)也成為空心杯電機(jī)，這樣稱呼會產(chǎn)生很大的誤解，兩者從工作原理上存在著本質(zhì)區(qū)別。

空心杯電機(jī)屬于有刷直流電機(jī)；

空心杯繞組無刷直流電機(jī)屬于永磁同步電機(jī)；

大家要注意區(qū)分，為了避免歧義建議大家不要將后者成為空心杯電機(jī)。從另外一個角度來看空心杯的小慣量和高響應(yīng)在無槽無刷直流電機(jī)身上也無法得到充分的體現(xiàn)，那在稱為空心杯電機(jī)有什么意義呢？

空心杯電機(jī)最大的優(yōu)點當(dāng)然是空杯，由此給這種電機(jī)帶來了其他電機(jī)無可比擬的優(yōu)勢：

轉(zhuǎn)子空心結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動慣量極??；機(jī)械時間常數(shù)可以做到ms級鐵損小，效率高；永磁體放在杯內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度高；

但是空心杯結(jié)構(gòu)的空心繞組不得不做成懸臂結(jié)構(gòu)，這樣就會帶來繞組結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、功率無法做大、制造水平要求高、價格稍貴的問題。但是這些問題對于高要求的特殊應(yīng)用場景來說都不成問題。

因此空心杯電機(jī)在諸如航空航天這種對重量、效率、體積有著極致追求的場合，諸如精密測量這種高速度動態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用場合。