?空心杯微型直流電機結構分析

微型電機是由定子、轉子、電樞繞組、電刷、換向器等部件組成的，其中轉子是由鐵芯轉子和繞組組成的，而空心杯電機則無鐵芯，所以也叫做無鐵芯電機。

空心杯電機并非是中空的，由于沒有鐵芯轉子，線圈看起來就像一個杯子，所以叫空心杯電機，空心杯電機在直流電機中是比較特殊的，它可以是有刷電機，也可以做成無刷電機。

空心杯電機除了鐵芯之外，永磁體、線圈、換向器、電刷結構都與普通微型直流電機一樣，只是少了鐵芯而已，空心杯電機的線圈沒有其他支撐結構，完全是由導線繞制而成，線圈通過連接板與換向器、主軸連接在一起，連接板材料一般是塑料或環氧樹脂組成。主要作用是固定導線和傳遞力矩。線圈在磁鐵與外殼之間的縫隙旋轉，從而帶動了整個轉子旋轉。

無鐵芯結構微型電機徹底的消除了因鐵芯形成渦流造成的電能損耗，并且大幅度降低了轉子的重量，轉動慣性也會減小，相對于傳動的鐵芯電機，大扭矩急加速減速性能非常突出。綜合來講，空心杯微型電機體積更小、效率高、功率密度高、可控性高、噪音小、散熱效果高等諸多優點。

然而，空心杯微型電機由于沒有鐵芯的支撐，所以電機的線圈只能做得很薄，也導致了線圈和輸出軸的連接強度有限，空心杯電機最大的功率也只能做到幾百瓦，當然微型空心杯電機功率會更小。

總的來說空心杯一般是應用在需要快速響應的產品中，如導彈飛行方向快速調節、照相機快速自動調焦、工業機器人、仿生肢等，這些應用中，空心杯電機能很好的滿足要求。微型空心杯電機體積更小，一些電動玩具、航模、電動牙刷等產品都可以采用空心杯電機作為核心驅動。

有刷空心杯電機與無刷空心杯電機

從上爆炸圖中可以看出，有刷直流空心杯電機是利用物理電刷和換向器的配合來完成換向，無刷直流電機沒有電刷結構，線圈導線是直接連接到控制器的，但是無刷電機多了個霍爾傳感器。有刷直流電機是線圈，換向器和連接板在外殼和永磁體中間旋轉，它們共同組成轉子，無刷電機的線圈是固定的，磁鐵在中間旋轉同時也是轉子。

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有刷直流電機的控制非常簡單，而無刷直流電機的控制部分牽扯到硬件和軟件，比較復雜，主要就是在霍爾傳感器的配合下，在合適的時間給線圈合適的電流，把機械換向變成電子換向。