德國Faulhaber空心杯電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

　　1）功率密度高：空心杯微電機(jī)的功率密度是輸出功率與重量或體積的比值，無鐵芯轉(zhuǎn)子與普通鐵芯轉(zhuǎn)子相比要輕，無鐵芯轉(zhuǎn)子消除了鐵芯轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的渦流與磁滯損耗，提高了微電機(jī)的效率，確保較高的輸出轉(zhuǎn)矩與輸出功率；

　　2）使用效率高：微電機(jī)效率高的原因是因?yàn)闊o鐵芯轉(zhuǎn)子沒有渦流損耗與磁滯損耗，電阻也非常小降低了銅損；

　　3）無轉(zhuǎn)矩滯后：無鐵芯轉(zhuǎn)子因沒有磁滯損耗，所以減少了速度和轉(zhuǎn)矩波動；

　　4）無齒槽效應(yīng)：普通微電機(jī)會在槽與磁體的相互作用下產(chǎn)生齒槽效應(yīng)，而無鐵芯直流電機(jī)就消除了此效應(yīng)，所以齒槽效應(yīng)和轉(zhuǎn)矩滯后現(xiàn)象都不會存在；

　　5）啟動轉(zhuǎn)矩低：由于無磁滯損耗、無齒槽效應(yīng)所以啟動轉(zhuǎn)矩非常低，通常軸承負(fù)荷是的阻礙；

　　6）微電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子之間無徑向作用力：沒有鐵芯轉(zhuǎn)子的直流電機(jī)是不存在轉(zhuǎn)子和定子的徑向磁力，在一些應(yīng)用產(chǎn)品中，轉(zhuǎn)子和定子的徑向力會造成轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定，減少徑向力可改善轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性；

　　7）速度曲線平滑、噪音低：沒有鐵芯轉(zhuǎn)子減少了轉(zhuǎn)矩與電壓的諧波，因?yàn)槲㈦姍C(jī)內(nèi)不存在AC場，所以沒有AC產(chǎn)生噪音，僅有軸承與氣流產(chǎn)生的噪音和非正弦波電流造成的振動；

　　8）高轉(zhuǎn)速線圈：微電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時電感值參數(shù)是重要的，電感值小會使起動電壓低，通過增加極數(shù)和減少機(jī)殼的厚度，電感值表笑有助于降低微電機(jī)的重量同時提高了功率密度；

　　9）快速響應(yīng)：由于微電機(jī)感應(yīng)值低，電流對電壓的波動響應(yīng)快，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小，轉(zhuǎn)矩和電流的響應(yīng)轉(zhuǎn)速相當(dāng)，所以轉(zhuǎn)子的加速度是普通鐵芯電機(jī)的2倍左右；

　　10）峰值轉(zhuǎn)矩高：微電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩和連續(xù)轉(zhuǎn)矩的比值很大，因?yàn)殡娏魃仙椒逯档倪^程中轉(zhuǎn)矩常數(shù)是不變的，電流和轉(zhuǎn)矩的線性關(guān)系能使微電機(jī)產(chǎn)生較大的峰值轉(zhuǎn)矩。普通鐵芯直流電機(jī)達(dá)到飽和后，電流不管再加大，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩不會再增加；

　　11）散熱性好：空心杯轉(zhuǎn)子表面有空氣流動，比鐵芯轉(zhuǎn)子的散熱性能要好，鐵芯轉(zhuǎn)子的漆包線鑲嵌在硅鋼片槽內(nèi)，線圈表面氣流少，溫升較大，在同等功率輸出條件下，空心杯直流電機(jī)的溫升較小。

　　Faulhaber減速電機(jī)的缺點(diǎn)

　　無鐵芯空心杯微電機(jī)在處于靜止?fàn)顟B(tài)下，如繞組一相切斷或電源切斷一相接通電源，繞組的發(fā)生的磁場點(diǎn)2個大小相等，方向相反旋轉(zhuǎn)磁場，它們和轉(zhuǎn)子作用發(fā)生的扭矩大小相等，方向相反相互抵消，零起動轉(zhuǎn)矩下電機(jī)不能啟動，這便是空心杯電機(jī)的缺點(diǎn)。

　　1.用了一段時間，齒輪被磨掉了或者“堵轉(zhuǎn)”的時候滑牙了----耐磨耐疲勞性不夠；

　　2.減速齒輪箱裝配的時候，加了潤滑脂，過段時間，齒輪溶脹了---耐油脂耐化學(xué)性不夠；

　　3.在溫度稍微高一些的應(yīng)用環(huán)境，比如70攝氏度左右，齒輪箱失效速度會比較快---耐溫不夠。

    隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電動機(jī)技術(shù)也在不斷地革新。尤其是如今工業(yè)領(lǐng)域?qū)﹄妱訖C(jī)的伺服特性不斷提出更高的期望和要求，空心杯電機(jī)也就應(yīng)運(yùn)而生了?？招谋姍C(jī)采用的是無鐵芯轉(zhuǎn)子，這種新穎的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，大大地提高了電動機(jī)的伺服特性。

　　一、德國Faulhaber減速電機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理

　　空心杯電動機(jī)采用的是無鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子，在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式?？招谋妱訖C(jī)屬于直流永磁的伺服、控制電動機(jī)，也可以將其歸類為微特電機(jī)。

　　空心杯電動機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，同時其重量和轉(zhuǎn)動慣量大幅降低，從而減少了轉(zhuǎn)子自身的機(jī)械能損耗

　　二、空心杯電機(jī)結(jié)構(gòu)

　　空心杯電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成為：后蓋、接線端子、電刷端蓋、電刷、換向器、杯形繞組、轉(zhuǎn)軸、墊圈、滑動軸承、外殼、磁鐵、法蘭、定位環(huán)。

　　定子由永磁體、殼體、法蘭組成。外殼提供了恒定的磁場，使電機(jī)無鐵損耗。繞組通過所謂的換向板連接到軸上。線圈在磁鐵和外殼之間的氣隙中運(yùn)動。換向系統(tǒng)使用一對貴金屬刷減少了電刷火花。減少的電刷火花產(chǎn)生較少的電磁排放。

　　空心杯電動機(jī)在結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式，采用的是無鐵芯轉(zhuǎn)子，也叫空心杯型轉(zhuǎn)子。這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，同時其重量和轉(zhuǎn)動慣量大幅降低，從而減少了轉(zhuǎn)子自身的機(jī)械能損耗?？招谋姍C(jī)屬于直流、永磁、伺服微特電機(jī)。

　　由于空心杯電動機(jī)克服了有鐵芯電動機(jī)不可逾越的技術(shù)障礙，而且其突出的特點(diǎn)集中在電動機(jī)的主要性能方面，使其具備了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。尤其是隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，對電動機(jī)的伺服特性不斷提出更高的期望和要求，使空心杯電動機(jī)在很多應(yīng)用場合擁有不可替代的地位。

　　馮哈伯空心杯電動機(jī)的應(yīng)用，從軍事、高科技領(lǐng)域進(jìn)入大工業(yè)和民用領(lǐng)域后，十多年來得到迅速的發(fā)展，尤其是在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)涉及到大部分行業(yè)和許多產(chǎn)品。

　　1、需要快速響應(yīng)的隨動系統(tǒng)。如的飛行方向快速調(diào)節(jié)，高倍率光驅(qū)的隨動控制，快速自動調(diào)焦，高靈敏的記錄和檢測設(shè)備，工業(yè)機(jī)器人，仿生義肢等，空心杯電動機(jī)能很好地滿足其技術(shù)要求。

　　2、對驅(qū)動元件要求平穩(wěn)持久拖動的產(chǎn)品。如各類便攜式的儀器儀表，個人隨身裝備，野外作業(yè)的儀器設(shè)備，電動車等，同樣一組電源，供電時間可以延長一倍以上。

　　3、各種飛行器，包括航空、航天、航模等。利用空心杯電動機(jī)重量輕，體積小，能耗低的優(yōu)點(diǎn)，可以最大限度地減輕飛行器的重量。

　　4、各種各樣的民用電器、工業(yè)產(chǎn)品。采用空心杯電動機(jī)作為執(zhí)行元件，可以使產(chǎn)品檔次提高，性能*。

　　5、利用其能量轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)勢，也作為發(fā)電機(jī)使用；利用其線性運(yùn)行特性，也作為測速發(fā)電機(jī)使用；配上減速器，也可以作為力矩電動機(jī)使用。