相反，無芯直流電機的轉子中沒有疊片鐵芯。相反，轉子繞組以傾斜或蜂窩結構纏繞，形成一個自支撐的空心圓柱體。

更高的功率，更輕的重量

空心杯電機的主要優點是高功率重量比，移除沉重的鐵芯后，空心杯電機能夠非常高效地運行，并使其成為電機必須在有限空間內提供最大扭矩的應用的理想選擇。例如，小型大功率電機在航空業的許多應用中都有使用，包括飛機機艙門的鎖定機構、飛機空調系統中調節壓力的閥門以及操作鎖定銷保持起落架伸展。航空公司希望盡可能減輕重量以減少油耗，而飛機制造商可以通過選擇空心杯電機來減輕重量，同時保持這些關鍵應用所需的高水平可靠性和精度。

傳統的直流電機可能會遇到稱為齒槽效應的問題，這會使電機的旋轉出現“抖動”。它的發生是由于轉子中永磁體和鐵片的磁相互作用。無芯電機消除了這個問題，轉子中不存在鐵，從而產生更均勻的旋轉。沒有鐵電樞也使得轉子慣性非常低，這使得空心杯電機能夠非常快地加速，這在需要快速和可重復工作的設備中尤其有利，例如實驗室設備。

無鐵芯無刷電機

傳統的直流電機使用電刷進行機械換向，電刷通常由石墨或貴金屬制成，靠在電機的換向器上。隨著轉子轉動，通電的換向器上的繞組段發生變化，這使轉子的磁場與主體中的磁鐵保持一致，從而產生一致的扭矩。

在無刷電機中，永磁體用于轉子，而圍繞它的定子是銅繞組，為了在定子中產生變化的磁場，系統需要使用單獨的控制器進行電子換向。這會切換電機相位中的電流，為繞組的適當部分提供能量，從而產生扭矩和旋轉。

無鐵芯無刷電機具有與無芯有刷直流電機相同的基本優勢，然而，無鐵芯無刷電機的使用壽命通常更長—根據其配置，使用壽命可達十倍以上。這是因為隨著時間的推移，與換向器的摩擦會磨損傳統電機內部的電刷，而無刷電機除了軸承外沒有磨損部件。

未來的趨勢

盡管具有各種優點，但空心杯電機的使用仍不如有芯電機，部分原因是人們認為它們的成本較高。然而，一旦您考慮了空芯杯電機可以為應用帶來的總收益，考慮到許多行業對小型化的不斷推動，這種平衡在未來幾年很可能會發生變化。下一代產品通常有望在更小的產品中提供更高的性能，這一點在實驗室設備中尤為明顯，預計這些設備將隨著功能的增加而變得越來越自動化，同時保持較小的尺寸，空心杯電機使設計工程師能夠在給定體積的情況下實現最大性能。

結論

有刷空心杯電機和無刷無鐵芯電機的特點是體積小，因此非常適合在保持高性能的同時減小設備尺寸。在必須延長電機壽命的地方，無刷無鐵芯電機提供堅固的設計，在緊湊的空間內提供高功率。無論是有刷電機還是無刷電機，空心杯電機都具有從減輕重量、提高功率到消除齒槽效應等一系列優勢。對于希望在更小空間內提供更高性能的設計工程師來說，空心杯電機是一項值得的投資。

責任編輯：彭菁