​空心杯微型直流电机结构分析

微型电机是由定子、转子、电枢绕组、电刷、换向器等部件组成的，其中转子是由铁芯转子和绕组组成的，而空心杯电机则无铁芯，所以也叫做无铁芯电机。

空心杯电机并非是中空的，由于没有铁芯转子，线圈看起来就像一个杯子，所以叫空心杯电机，空心杯电机在直流电机中是比较特殊的，它可以是有刷电机，也可以做成无刷电机。

空心杯电机除了铁芯之外，永磁体、线圈、换向器、电刷结构都与普通微型直流电机一样，只是少了铁芯而已，空心杯电机的线圈没有其他支撑结构，完全是由导线绕制而成，线圈通过连接板与换向器、主轴连接在一起，连接板材料一般是塑料或环氧树脂组成。主要作用是固定导线和传递力矩。线圈在磁铁与外壳之间的缝隙旋转，从而带动了整个转子旋转。

无铁芯结构微型电机彻底的消除了因铁芯形成涡流造成的电能损耗，并且大幅度降低了转子的重量，转动惯性也会减小，相对于传动的铁芯电机，大扭矩急加速减速性能非常突出。综合来讲，空心杯微型电机体积更小、效率高、功率密度高、可控性高、噪音小、散热效果高等诸多优点。

然而，空心杯微型电机由于没有铁芯的支撑，所以电机的线圈只能做得很薄，也导致了线圈和输出轴的连接强度有限，空心杯电机最大的功率也只能做到几百瓦，当然微型空心杯电机功率会更小。

总的来说空心杯一般是应用在需要快速响应的产品中，如导弹飞行方向快速调节、照相机快速自动调焦、工业机器人、仿生肢等，这些应用中，空心杯电机能很好的满足要求。微型空心杯电机体积更小，一些电动玩具、航模、电动牙刷等产品都可以采用空心杯电机作为核心驱动。

有刷空心杯电机与无刷空心杯电机

从上爆炸图中可以看出，有刷直流空心杯电机是利用物理电刷和换向器的配合来完成换向，无刷直流电机没有电刷结构，线圈导线是直接连接到控制器的，但是无刷电机多了个霍尔传感器。有刷直流电机是线圈，换向器和连接板在外壳和永磁体中间旋转，它们共同组成转子，无刷电机的线圈是固定的，磁铁在中间旋转同时也是转子。

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有刷直流电机的控制非常简单，而无刷直流电机的控制部分牵扯到硬件和软件，比较复杂，主要就是在霍尔传感器的配合下，在合适的时间给线圈合适的电流，把机械换向变成电子换向。