找磁材|空心杯电机中的永磁材料

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出品｜找磁材
作者｜懂磁帝
随着科学技术的不断发展，电动机技术也在不断地革新。尤其是如今工业领域对电动机的伺服特性不断提出更高的期望和要求，空心杯电机也就应运而生了。
空心杯电动机属于直流永磁的伺服、控制电动机，也可以将其归类为微特电机。空心杯电动机具有突出的节能特性、灵敏方便的控制特性和稳定的运行特性，技术先进性十分明显。作为高效率的能量转换装置，在很多领域代表了电动机的发展方向。

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【找磁材|空心杯电机中的永磁材料】空心杯电机的结构与原理
下图为一般空心杯电机的结构简图，空心杯电机属于直流永磁电机，与普通有刷、无刷直流电机的主要区别是采用无铁芯转子，也叫空心杯型转子。

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该转子是直接采用导线绕制成的，没有任何其他的结构支撑这些绕线，绕线本身做成杯状，就构成了转子的结构（如下图）。由于转子的结构变化而使电动机的运转特性得到了极大改善，不但具有突出的节能特点，更为重要的是具备了铁芯电动机所无法达到的控制和拖动特性。

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空心杯电机分为有刷和无刷两种，有刷空心杯电机转子无铁芯，无刷空心杯电机定子无铁芯。市场常见的空心杯电机型号有直径Φ4、Φ6、Φ7、Φ8、Φ10、Φ12、Φ15等等。
空心杯电机的优点及应用
空心杯电机具有功率密度高、效率高，无转矩滞后、无齿槽效应，启动转矩低，转子与定子间无径向作用力，速度曲线平滑，噪音小、散热效果好等一系列优点。
空心杯电动机的应用，从军事、高科技领域进入大工业和民用领域后，十多年来得到迅速的发展，尤其是在工业发达国家，已经涉及到大部分行业和许多产品。
需要快速响应的随动系统。如导弹的飞行方向快速调节，高倍率光驱的随动控制，快速自动调焦，高灵敏的记录和检测设备，工业机器人，仿生义肢等，空心杯电动机能很好地满足其技术要求。
对驱动元件要求平稳持久拖动的产品。如各类便携式的仪器仪表，个人随身装备，野外作业的仪器设备，电动车等，同样一组电源，供电时间可以延长一倍以上。
各种飞行器，包括航空、航天、航模等。利用空心杯电动机重量轻，体积小，能耗低的优点，可以最大限度地减轻飞行器的重量。
各种各样的民用电器、工业产品。采用空心杯电动机作为执行元件，可以使产品档次提高，性能优越。
因为空心杯电机体积小，很多体积要求比较小的商品都采用了空心杯作为动力元件。比如；玩具礼品（玩具车，航模等）、美容按摩产品（洗脸刷，导入仪，脸部按摩器等）、生活日用品（电动牙刷，洗头刷，直发器等）。
空心杯电机磁钢
空心杯电机中一般使用烧结钕铁硼永磁体，它具有高剩磁，高矫顽力，高磁能积的特点，是目前市场上最符合空心杯电机要求的永磁材料。同一尺寸的电机和绕线数据下，磁钢性能的强弱直接影响电机的转速。常见的适用于空心杯电机的钕铁硼磁钢为圆环状，性能如N40、N45等，耐温在100℃左右。

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