Υπάρχουν επίσης εκδόσεις βουρτσισμένου και χωρίς ψήκτρες του κινητήρα χωρίς πυρήνα. Δεν υπάρχει ουσιαστική διαφορά μεταξύ του κινητήρα κοίλου κυπέλλου και του παραδοσιακού κινητήρα DC με βούρτσα και του κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες όσον αφορά τις λειτουργίες, αλλά μπορεί να γίνει κατανοητό ως αναβαθμισμένη έκδοση. Ο λόγος είναι ότι ο κινητήρας κοίλου κυπέλλου έχει ισχυρότερη απόδοση κάτω από τον ίδιο όγκο. Με άλλα λόγια, ο κινητήρας κοίλου κυπέλλου μπορεί να γίνει μικρότερος. Ταυτόχρονα, ο κινητήρας κοίλου κυπέλλου θα είναι καλύτερος σε ευαισθησία και απόδοση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα κύρια σενάρια εφαρμογής των κινητήρων κούφιου κυπέλλου είναι σε μοντέλα αεροσκαφών, στρατιωτική βιομηχανία και ιατρική περίθαλψη.
1. Αρχή του κινητήρα κοίλου κυπέλλου
Ο κινητήρας κοίλου κυπέλλου διαπερνά τη δομή του δρομέα του παραδοσιακού κινητήρα στη δομή και υιοθετεί έναν ρότορα χωρίς σίδηρο, που ονομάζεται επίσης ρότορας κοίλου κυπέλλου.
Αυτή η δομή του ρότορα εξαλείφει πλήρως την απώλεια ισχύος που προκαλείται από το δινορεύμα που σχηματίζεται από τον πυρήνα του σιδήρου και ταυτόχρονα το βάρος και η ροπή αδρανείας του μειώνονται σημαντικά, μειώνοντας έτσι τη μηχανική απώλεια ενέργειας του ίδιου του ρότορα. Επομένως, ο κινητήρας κοίλου κυπέλλου ανήκει στον σερβοκινητήρα DC, μόνιμου μαγνήτη.
2. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των κινητήρων κοίλου κυπέλλου
Πλεονεκτήματα του κινητήρα κοίλου κυπέλλου:
1. Υψηλή πυκνότητα ισχύος
Η πυκνότητα ισχύος είναι ο λόγος της ισχύος εξόδου προς το βάρος ή τον όγκο. Ο κινητήρας τύπου πηνίου χαλκού είναι μικρός σε μέγεθος και καλή απόδοση. Σε σύγκριση με το παραδοσιακό πηνίο, το επαγωγικό πηνίο της μεθόδου πηνίου πλάκας χαλκού είναι ελαφρύτερο.
Δεν χρειάζονται τυλίγματα και φύλλα πυριτίου με σχισμές, τα οποία εξαλείφουν τις απώλειες δινορευμάτων και υστέρησης που δημιουργούνται από αυτά. η απώλεια δινορευμάτων της μεθόδου του πηνίου χαλκού είναι μικρή και εύκολη στον έλεγχο, γεγονός που βελτιώνει την απόδοση του κινητήρα και εξασφαλίζει υψηλότερη ροπή εξόδου και ισχύ εξόδου.
2. Υψηλή απόδοση
Η υψηλή απόδοση του κινητήρα έγκειται στο: η μέθοδος του πηνίου χαλκού δεν έχει απώλειες δινορευμάτων και υστέρησης που προκαλούνται από την περιέλιξη και τα φύλλα πυριτίου με σχισμές. Επιπλέον, η αντίσταση είναι μικρή, γεγονός που μειώνει την απώλεια χαλκού ( I^2*R ).
3. Χωρίς καθυστέρηση ροπής
Η μέθοδος του πηνίου της πλάκας χαλκού δεν έχει φύλλο χάλυβα πυριτίου με σχισμή, καμία απώλεια υστέρησης και κανένα αποτέλεσμα οδοντωτών τροχών, γεγονός που μειώνει τις διακυμάνσεις της ταχύτητας και της ροπής.
4. Όχι οδοντωτό
Η μέθοδος του πηνίου πλάκας χαλκού δεν έχει φύλλο πυριτίου χάλυβα με σχισμή, το οποίο εξαλείφει το οδοντωτό αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ της σχισμής και του μαγνήτη. Το πηνίο είναι μια κατασκευή χωρίς πυρήνα σιδήρου και όλα τα χαλύβδινα μέρη είτε περιστρέφονται μαζί (για παράδειγμα, ένας κινητήρας χωρίς ψήκτρες), είτε όλα παραμένουν ακίνητα. (π.χ. βουρτσισμένοι κινητήρες), η οδήγηση και η υστέρηση ροπής απουσιάζουν αισθητά.
5. Χαμηλή ροπή εκκίνησης
Χωρίς απώλεια υστέρησης, χωρίς γρανάζι, χαμηλή ροπή εκκίνησης. Κατά την εκκίνηση, συνήθως το φέρον φορτίο είναι το μόνο εμπόδιο. Με αυτόν τον τρόπο, η ταχύτητα του ανέμου εκκίνησης της ανεμογεννήτριας μπορεί να είναι πολύ χαμηλή.
6. Δεν υπάρχει ακτινική δύναμη μεταξύ του ρότορα και του στάτορα
Δεδομένου ότι δεν υπάρχει στατικό φύλλο χάλυβα πυριτίου, δεν υπάρχει ακτινική μαγνητική δύναμη μεταξύ του ρότορα και του στάτορα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε κρίσιμες εφαρμογές. Επειδή η ακτινική δύναμη μεταξύ του ρότορα και του στάτορα θα κάνει τον ρότορα να γίνει ασταθής. Η μείωση των ακτινικών δυνάμεων θα βελτιώσει τη σταθερότητα του ρότορα.
7. Ομαλή καμπύλη ταχύτητας και χαμηλός θόρυβος
Δεν υπάρχουν αυλακωτά φύλλα πυριτίου χάλυβα, μειώνοντας τη ροπή και τις αρμονικές τάσης. Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι δεν υπάρχει πεδίο AC στον κινητήρα, δεν υπάρχει θόρυβος AC. Μόνο θόρυβος από ρουλεμάν και ροή αέρα και κραδασμούς από μη ημιτονοειδή ρεύματα.
8. Πηνίο χωρίς ψήκτρες υψηλής ταχύτητας
Σε λειτουργία υψηλής ταχύτητας, είναι απαραίτητο να υπάρχει μια μικρή τιμή αυτεπαγωγής. Μια μικρή τιμή αυτεπαγωγής οδηγεί σε χαμηλή τάση εκκίνησης. Αυξάνοντας τον αριθμό των πόλων και μειώνοντας το πάχος της θήκης, η μικρότερη τιμή αυτεπαγωγής συμβάλλει στη μείωση του βάρους του κινητήρα. Ταυτόχρονα, αυξάνεται η πυκνότητα ισχύος.
9. Γρήγορη απόκριση βουρτσισμένο πηνίο
Ο βουρτσισμένος κινητήρας τύπου πηνίου χάλκινης πλάκας έχει χαμηλή τιμή επαγωγής και το ρεύμα ανταποκρίνεται γρήγορα στη διακύμανση της τάσης. Η ροπή αδράνειας του ρότορα είναι μικρή και η ταχύτητα απόκρισης της ροπής και του ρεύματος είναι ισοδύναμη. Επομένως, η επιτάχυνση του ρότορα είναι διπλάσια από αυτή ενός συμβατικού κινητήρα.
10. Υψηλή μέγιστη ροπή
Ο λόγος της μέγιστης ροπής προς τη συνεχή ροπή είναι μεγάλος επειδή η σταθερά της ροπής είναι σταθερή όταν το ρεύμα ανεβαίνει στην τιμή κορυφής. Η γραμμική σχέση μεταξύ ρεύματος και ροπής επιτρέπει στον κινητήρα να παράγει μεγάλες μέγιστες ροπές. Στους παραδοσιακούς κινητήρες, όταν ο κινητήρας φτάσει σε κορεσμό, όσο ρεύμα και αν προστεθεί, η ροπή του κινητήρα δεν θα αυξηθεί.
Μειονεκτήματα του κινητήρα κοίλου κυπέλλου:
Όταν ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος βρίσκεται σε στατική κατάσταση, εάν μια φάση της περιέλιξης διακοπεί ή μια φάση της παροχής ρεύματος και η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, τα δύο μαγνητικά πεδία που δημιουργούνται από τις περιελίξεις είναι ίσα σε μέγεθος και αντίθετα προς την κατεύθυνση. Ακυρώνουν το ένα το άλλο και ο κινητήρας μηδενικής ροπής εκκίνησης δεν μπορεί να ξεκινήσει, κάτι που είναι το μειονέκτημα του κινητήρα με γρανάζια με κοίλο κύπελλο.
Το μειονέκτημα του κινητήρα μετάδοσης κοίλου κυπέλλου είναι ότι είναι ένα πολύ επικίνδυνο σφάλμα. Αρχικά, πρέπει να ελέγξουμε εάν ο κινητήρας DC είναι ελαττωματικός, να ελέγξουμε αν υπάρχει διακόπτης κυκλώματος στο κύκλωμα ισχύος, εάν υπάρχει ασφάλεια και, στη συνέχεια, να ελέγξουμε εάν υπάρχει διακοπή ρεύματος σε κάθε φάση της τριφασικής περιέλιξης.
