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标题: 一起来讲讲空心杯无刷 [打印本页]
作者: easy123110    时间: 2011-5-23 23:22
标题: 一起来讲讲空心杯无刷
无刷空心杯，是一个我没有接触过的物件。在看过中天大大拆解贴子后，在论坛里搜了一下。
看到这么一个贴子。http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=398034，对这里面的好些大大的观点，不明白且又不敢苟同之。
遂想站在已有的观点和现实的佐证上，先抛块砖。
刚好又看到这么个贴。http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=493559&extra=page%3D1
心想这不正是无刷空心杯么。。先从字面上说。首先这碟式电机，是无刷的。再者，这碟式电机是没有铁芯的。
正好，coreless and brushless.  不知道我的理解对不对？哪位大大斧正下。

谈到扭力，空心杯电机（暂不管有刷，无刷）如果是柱形的，在相同电压下，扭力定不及同样规格的铁芯电机(同样不管是否有刷，无刷，也不去管单位能耗大小）但如果这空心杯电机是碟形的呢？这扭力输出的差距是不是就会靠近一些？哪位通晓的大大细说一下。

晚了。先说到这。。等璞玉送上门来。。。
作者: 没米人    时间: 2011-5-23 23:47
图不算空心杯吧
作者: a81216070    时间: 2011-5-24 00:15
:em21: 看唔懂
作者: 沸点升高    时间: 2011-5-24 00:18
空心杯电机因为转子无铁芯所以轻对电流反映速度块。
作者: youlan47    时间: 2011-5-24 00:18
:em20:
作者: easy123110    时间: 2011-5-24 10:02
来点有营养的吧。。。。
群里面的各位大大该冒泡了。。
作者: keke899    时间: 2011-5-24 10:55
标题: 说2点
1. 个人认为空心杯电机不会有大功率密度比： 就空心这2个字就把自己给否定了 ，所以这类电机不会存在于模型领域。
2. 空心杯电机不等同于无铁芯电机： 一个是结构不同 ，一个是功率可以实现高密度，可做成模型电机
作者: easy123110    时间: 2011-5-24 11:51
HAPPY.
keke大大上线了。。。
空心杯的“罩杯”结构（原谅我如此形容）是空心杯最大的特征。。
但空心杯无刷的结构是哪样的？我真没见过，百了个度，也不见什么有营养的东西。
哪位大大，再费神下，拆个空心杯无刷让小的们看看。。
作者: 心在中天    时间: 2011-5-24 14:00
原帖由 easy123110 于 2011-5-23 23:22 发表
无刷空心杯，是一个我没有接触过的物件。在看过中天大大拆解贴子后，在论坛里搜了一下。
看到这么一个贴子。http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=398034，对这里面的好些大大的观点，不明白且又不敢苟同之。 ...

你说的这种电机不是空心杯电机，空心杯电机的结构看这里http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=384718&highlight=%BF%D5%D0%C4%B1%AD%B5%E7%BB%FA%2B%D0%C4%D4%DA%D6%D0%CC%EC
作者: 心在中天    时间: 2011-5-24 14:18
曾用一只空心杯电机改过无刷，效率和扭力都相当高，只是杯体的强度成问题。
作者: easy123110    时间: 2011-5-24 15:13
还是想看看空心杯无刷的拆解图。
有图一下子就明白了。不然还是一包浆糊。
作者: 自旋翻LI    时间: 2011-5-24 15:13
:em26:
作者: 心在中天    时间: 2011-5-24 15:23
原帖由 easy123110 于 2011-5-24 15:13 发表
还是想看看空心杯无刷的拆解图。
有图一下子就明白了。不然还是一包浆糊。

改的那个无刷空心杯已损毁，准备再改一只的，但工作忙一直没时间弄，当时也没拍照片，有时间我画张示意图吧。
作者: wyp    时间: 2011-5-24 22:57
标题: 回复 8楼 easy123110 的帖子
有的  就是怎么上不了图
作者: easy123110    时间: 2011-5-25 08:05
楼上的，可以发QQ给我。
24799821
作者: wyp    时间: 2011-5-26 23:00
标题: 回复 15楼 easy123110 的帖子
不好意思   这两天都没开电脑  QQ540787738
作者: Himalaya    时间: 2011-5-27 13:25
语言问题。

英文 Coreless，实际就是无铁芯的意思，LZ这个完全符合。

中文偏偏加了个“杯”，于是大家都开始浮想联翩。
作者: easy123110    时间: 2011-5-27 15:47
继续学习。。。
作者: KGy    时间: 2011-5-27 18:50
非也，对于无刷来说是slotless，没有叫做coreless的
作者: wyp    时间: 2011-5-28 10:04
标题: 空芯杯
file:///C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/Application%20Data/Tencent/Users/540787738/QQ/WinTemp/RichOle/Q~~%7DTU$88HGK1D8B$]8%7D0C1.jpg
作者: dengyaozhao    时间: 2011-5-28 11:15
标题: 无刷电机
无刷电机
作者: Himalaya    时间: 2011-5-28 17:23
原帖由 KGy 于 2011-5-27 18:50 发表
非也，对于无刷来说是slotless，没有叫做coreless的


那么楼主照片里的电机，是 slotted 还是 slotless 呢？:em22:
作者: 梦幻海蓝蓝    时间: 2011-5-28 17:34
LZ的图片是以前录像机主导轴的无刷电机，你搞错了，空心杯的电机转子是用漆包线绕的蜂房式的线圈，不会有任何铁芯，这样做的目的是为了减轻转子的重量，以提高转子的响应速度。
作者: 归巢雁    时间: 2011-5-28 17:35
看线路板和走线是小日本的东西，属于有感无刷
作者: 心在中天    时间: 2011-5-29 02:50
原帖由 easy123110 于 2011-5-24 15:13 发表
还是想看看空心杯无刷的拆解图。
有图一下子就明白了。不然还是一包浆糊。
作者: 心在中天    时间: 2011-5-29 03:10
转换格式再上图


格式不对，不能直接上图，那位兄弟下 载后帮忙将图直接传上来。

[ 本帖最后由 心在中天 于 2011-5-29 21:53 编辑 ]
作者: keke899    时间: 2011-5-29 11:00
空心杯电机的优势体现是基于有刷的响应速度， 就目前来说效率和功率并是不空心杯电机的优势，国内视乎把空心杯电机神话了。 空心杯要做成无刷，唯一的优点是没了铁耗，但铜耗会相应增加， 磁钢用量成倍增加，绕组工艺复杂，在这种技术不成熟的环境生产成本肯定不低。在对比现有的无刷电机做个90%以上效率的并不难， 无铁芯无刷模型电机要想规模化估计阻力不小
作者: KGy    时间: 2011-5-29 12:17
原帖由 Himalaya 于 2011-5-28 17:23 发表


那么楼主照片里的电机，是 slotted 还是 slotless 呢？:em22:


slotless。类似的电机我拆过很多，可能比楼主这个还大，线圈外观完全一样，不过是5寸软驱的主轴电机。这个其实还是有铁芯的，就是PCB背面那块导磁率很高的铁片（自然slotless了）。如果拆掉那个铁片，电机就会变得无力。

现在车模用的内转无刷，全都是slotless，号称没有齿槽效应，绕组总截面积更大，效率更高。以前我以为这种电机就没有单独的铁芯，就是借用外壳导磁，结果拆开自己的车用无刷仔细一看，还是有个铁芯，圆筒形的。
作者: easy123110    时间: 2011-5-29 12:40
吸引了好多高手，越来越深入了。。
作者: Himalaya    时间: 2011-5-29 17:15
原帖由 KGy 于 2011-5-29 12:17 发表

现在车模用的内转无刷，全都是slotless，号称没有齿槽效应，绕组总截面积更大，效率更高。以前我以为这种电机就没有单独的铁芯，就是借用外壳导磁，结果拆开自己的车用无刷仔细一看，还是有个铁芯，圆筒形的。 ...


现在车模用的内转无刷，尤其是1/8用的，Slotless 几乎绝迹，主流是4Pole 12Slot，也有4Pole 9Slot 甚至 6Pole 18Slot。

自从有刷退出，1/10车一直以 2Pole 3Slot 为主流。现在也有很多正在转向 4Pole n Slot。

2Pole Slotless只在1/10及1/18娱乐级以下产品中还能偶尔见到。
作者: KGy    时间: 2011-5-29 18:38
我那个应该是2极3“绕组”的无槽。。。不知道跟槽对应的说法该怎么说。
楼上兄弟能不能给介绍下有槽占主流的原因？有一段时间是很推崇无槽设计的，多谢了。
作者: keke899    时间: 2011-5-29 19:24
无槽跟空心杯电机一样在高速、精准控制、低噪音领域是有不取代的地位。
4极12槽电机已经把模型内转电机推向极致，它相对2极电机磁路更短，材料利用率更高。
能满足多数模型大功率高转速需求
作者: 心在中天    时间: 2011-5-30 11:44
普通电机的齿槽效应也会造成一定的损耗，无刷空心杯电机因为没铁芯，所以无齿槽效应带来的损耗，再加上没有铁损和磁滞损耗，效率会提高不少。
作者: keke899    时间: 2011-5-30 13:23
无铁芯电机的高效仅是宣传上有点夸大了， 如果按无芯理论  那么全国的变压器圈做成无铁芯的那该给全国人民节省多少电力啊，还节约钢材， 不像电机还要增加不少磁钢，成本还要加大，要想想磁钢的价格可是钢材N倍。 把无铁芯理论用在变压器上更能体现它的强大效益。 可是貌似还没有一个无芯变压器出现。:em04:
作者: Himalaya    时间: 2011-5-30 14:31
铁芯的作用首先在于 剧烈提高电感量。因而可以用较少的匝数配合工作频率。匝数少意味着短的漆包线，小的电阻，高的效率。比如楼上提到的工频变压器，因为工作频率低，要求很大的电感量。无铁芯的话，要达到足够的电感量，匝数要翻N倍，电阻增大N倍，铜材消耗量也要增大N倍。:em17:
作者: 心在中天    时间: 2011-5-30 14:34
普通电机的发热大多是铁芯的涡流损耗发热所致，空心杯电机因无铁芯，所以发热量小，线圈温升低，线阻小，铜损相应也小。
作者: Himalaya    时间: 2011-5-30 14:39
标题: 回复 37楼 心在中天 的帖子
这么好的东西，为什么没成为主流呢 ？ :em22:
作者: 心在中天    时间: 2011-5-30 15:06
原帖由 keke899 于 2011-5-30 13:23 发表
无铁芯电机的高效仅是宣传上有点夸大了， 如果按无芯理论  那么全国的变压器圈做成无铁芯的那该给全国人民节省多少电力啊，还节约钢材， 不像电机还要增加不少磁钢，成本还要加大，要想想磁钢的价格可是钢材N倍。 把 ...

变压器的铁芯的作用主要是集中磁力线和减短磁路，如果不要磁芯，磁阻会相当大，效率会很低。空心杯电机的磁隙很小，与普通电机磁隙无异，比高效率巨称的盘式电机的磁隙要小得多，效率是最高的。
作者: 心在中天    时间: 2011-5-30 15:22
原帖由 Himalaya 于 2011-5-30 14:39 发表
这么好的东西，为什么没成为主流呢 ？ :em22:

空心杯线圈的绕制工艺是个瓶颈，从我改制的情况来看，杯体线圈的强度是个问题。不过我认为这是一个新的思路，我们大家一起探讨摸索，才会有所进步。要成为主流还需制造厂家和我们模友不断努力。
作者: keke899    时间: 2011-5-30 16:03
原帖由 心在中天 于 2011-5-30 15:06 发表

变压器的铁芯的作用主要是集中磁力线和减短磁路，如果不要磁芯，磁阻会相当大，效率会很低。空心杯电机的磁隙很小，与普通电机磁隙无异，比高效率巨称的盘式电机的磁隙要小得多，效率是最高的。

磁隙跟效率不是对应比例关系， 有效磁通密度才是影响效率和功率的关键，同样，无铁芯电机磁通密度很低，要通过加大导线空间布局和加大磁钢用量来提高有效磁通量，这样一来铜耗增加，虽然铁耗没了，但磁钢一样会产生涡流损耗又成了发热源，所以结果是啥样大概有个数了吧，别太迷信无铁理论了
作者: michaelzyh    时间: 2011-5-30 16:19
原帖由 心在中天 于 2011-5-29 03:10 发表
转换格式再上图


格式不对，不能直接上图，那位兄弟下 载后帮忙将图直接传上来。


帮忙贴图了。
请问这个电机是杯体固定，内外磁体一起转动吗？
作者: keke899    时间: 2011-5-30 16:24
以上应该是双转子示意图
作者: Himalaya    时间: 2011-5-30 16:54
这个图有意思。上下磁体NS相对，中间夹着导线，感觉回到了初中物理 “通电导线在磁场中运动” 那个图。梦回二十年前。:loveliness:
作者: 心在中天    时间: 2011-5-30 20:34
原帖由 michaelzyh 于 2011-5-30 16:19 发表


帮忙贴图了。
请问这个电机是杯体固定，内外磁体一起转动吗？

谢谢帮忙贴图，这个是内外磁铁一起转动的。原准备是用环形软铁做导磁环的，手上正好有十来只CD主轴无刷拆下的稀土磁环，外径正好24.5mm，我用8只对好磁极串为一体用胶粘固，内、外磁体的好处是磁隙的磁场强度更高磁力线更集中，能有效减少杂散磁力线。
作者: 心在中天    时间: 2011-5-30 20:43
原帖由 keke899 于 2011-5-30 16:03 发表

磁隙跟效率不是对应比例关系， 有效磁通密度才是影响效率和功率的关键，同样，无铁芯电机磁通密度很低，要通过加大导线空间布局和加大磁钢用量来提高有效磁通量，这样一来铜耗增加，虽然铁耗没了，但磁钢一样会产生 ...

你觉得按图中的磁路布局磁通密度低吗？
作者: 心在中天    时间: 2011-5-30 21:11
原帖由 keke899 于 2011-5-30 16:03 发表

磁隙跟效率不是对应比例关系， 有效磁通密度才是影响效率和功率的关键，同样，无铁芯电机磁通密度很低，要通过加大导线空间布局和加大磁钢用量来提高有效磁通量，这样一来铜耗增加，虽然铁耗没了，但磁钢一样会产生 ...

理想的磁铁是恒磁体，但电机中的磁铁受线圈产生的磁场影响，磁铁的磁通不可避免有极轻微的摄动，（普通电机也存在此现象），理论上会有极微小的涡流损耗，所产生的热量是及其有限的。
作者: 心在中天    时间: 2011-5-30 21:15
原帖由 Himalaya 于 2011-5-30 16:54 发表
这个图有意思。上下磁体NS相对，中间夹着导线，感觉回到了初中物理 “通电导线在磁场中运动” 那个图。梦回二十年前。:loveliness:

:em15: 我这个是磁铁运动
作者: keke899    时间: 2011-5-30 21:22
原帖由 心在中天 于 2011-5-30 20:43 发表

你觉得按图中的磁路布局磁通密度低吗？

这仅是示意图，实际做不会是图中的样子，说白了图中的磁钢使用率很低
作者: 心在中天    时间: 2011-5-30 21:37
原帖由 keke899 于 2011-5-30 21:22 发表

这仅是示意图，实际做不会是图中的样子，说白了图中的磁钢使用率很低

这示意图就是按我改的无刷空心杯画的，为了看得清楚，我将磁隙画得很大，实际的磁隙为1.8mm左右。
作者: michaelzyh    时间: 2011-5-31 09:24
原帖由 心在中天 于 2011-5-30 20:34 发表 谢谢帮忙贴图，这个是内外磁铁一起转动的。原准备是用环形软铁做导磁环的，手上正好有十来只CD主轴无刷拆下的稀土磁环，外径正好24.5mm，我用8只对好磁极串为一体用胶粘固，内、外磁体的好处是磁隙的磁场强度更高磁 ...
缺点就是没有铁芯骨架，杯体强度很难保证，特别是大功率的情形下
作者: 心在中天    时间: 2011-5-31 11:25
原帖由 michaelzyh 于 2011-5-31 09:24 发表
缺点就是没有铁芯骨架，杯体强度很难保证，特别是大功率的情形下

确实是这样，加一个薄碳纤维衬筒应该可以解决强度问题，但磁隙会增加至2.5mm-3mm左右。
作者: 心在中天    时间: 2011-5-31 11:51
客观的说，尽管无刷空心杯有很多优点，但有很多问题还有待完善、解决，比如功率密度问题，要增加功率，必须增加导线的截面积，这样就势必加大磁隙，虽然内外磁体的结构可补偿磁隙增加带来的不利，但会带来成本的上升和工艺复杂等问题。
作者: easy123110    时间: 2011-5-31 13:43
继续埋头学习。
中天大大讲气隙达到了2.5MM－3MM。也是为了防止磁钢摩到杯体的无奈之举吧。
作者: 心在中天    时间: 2011-6-3 14:34
原帖由 easy123110 于 2011-5-31 13:43 发表
继续埋头学习。
中天大大讲气隙达到了2.5MM－3MM。也是为了防止磁钢摩到杯体的无奈之举吧。

是的。
作者: easy123110    时间: 2011-6-4 13:01
再请教中天大大，
2.5MM-3MM的气隙。难道说空心杯无刷转起来的跳动会很大？
作者: 心在中天    时间: 2011-6-4 20:11
原帖由 easy123110 于 2011-6-4 13:01 发表
再请教中天大大，
2.5MM-3MM的气隙。难道说空心杯无刷转起来的跳动会很大？

空心杯线圈厚度是1.0mm，内、外的间隙都是0.4mm , 加起来是1.8mm , 如果空心杯加碳纤维衬套等因素 , 磁隙会增至2.5-3.0mm 。
作者: 心在中天    时间: 2011-6-4 20:21
我改制的那只空心杯的内、外间隙为0.4mm , 总磁隙是1.8mm , 感觉小了点，杯体稍受力变形，就易与磁体摩擦、碰撞。

[ 本帖最后由 心在中天 于 2011-6-4 20:23 编辑 ]
作者: 26781839    时间: 2011-6-5 13:37
路过了解一下
作者: s4219    时间: 2011-6-14 17:20
空心杯的结构似乎并不适合大扭矩的电机，小磁隙限制了杯壁的厚度，从而限制了背体的强度。空心杯电机或许比较适合用于要求惯量特别小的场合。
作者: hby259    时间: 2011-9-10 17:13
可以发QQ



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