空心杯电机到底是什么？1分钟看懂

看到空心杯这3个字，大家不要被它的名字误导

这种电机并不是中空的，这里的空心意思是中间没有传统电机的铁芯转子，线圈看起来就像个杯子。

空心杯电机是直流电机的一种特殊形式，它可以做成无刷的，也可以做成有刷的。

我们以直流有刷空心杯电机为例，大家看这张爆炸图。

作为一个电机，永磁体，线圈，换向器，碳刷一个都不能少

只是结构上和传统直流有刷电机完全不同。

空心杯电机最大的特点就是这个像杯子一样的线圈，它没有其他支撑结构，完全由导线绕制而成，线圈通过连接板，和换向器，主轴链接到一起。他们共同组成了转子。一般情况下这个连接板由塑料和环氧树脂组成。它的作用有固定导线和传递力矩。线圈在磁铁和外壳之间的缝隙中旋转，从而带动整个转子旋转。

这种结构彻底消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，由于转子重量大幅降低，所以转动惯性减小，相比传统铁芯电机，大扭矩急加速急减速性能突出。

整体来说，它有体积小，效率高，功率密度高，可控性高，噪音小，散热效果好等等很多优点。

当然，有得必有失，它也是有缺点的，由于没有铁芯支撑，线圈只能做得很薄，这也导致了线圈和输出轴的连接强度有限，所以整体不可能做的太大。一般空心杯电机最大功率也就是几百瓦。

综合看来，空心杯电机可以应用在需要快速响应的系统中。如导弹的飞行方向快速调节，相机快速自动调焦，工业机器人，仿生义肢等，在这些领域，空心杯电机能很好地满足其技术要求。

因为空心杯电机体积小，很多对体积有要求的商品都采用了空心杯作为动力元件。比如；玩具车，航模、电动牙刷等

今天我们拆解的主角就来自一个玩具四轴飞机，果然，很小很强大

有朋友问无刷空心杯是怎么回事

我们来看下这张对比图

从图中可以看出，有刷和无刷的区别在于

1.有刷用物理碳刷和换向器的配合来完成换向，无刷电机没有这种物理结构，线圈导线直接连接到控制器

2.无刷多了个霍尔

3.有刷是线圈，换向器和连接板在外壳和永磁体中间旋转，他们共同组成转子。无刷的线圈是固定的，磁铁在中间旋转，同时也是转子。

无刷电机的控制部分牵扯到硬件和软件，非常复杂，这里就不展开讲了。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

如果对更基础的电生磁，电动机基础原理不了解的朋友可以移步这里：

改变人类文明进程的发明-电动机，它是怎么工作的？无刷又是什么

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微型空心杯直流电机应用与原理

在各种电动产品当中，空心杯直流电机也是应用比较多的，它解决了传统电机重、损耗高等问题，空心杯直流电机没有铁芯，有效的解决了铁芯电机因铁芯形成的涡流造成的电能损耗，没有铁芯，微电机的重量和转动惯量也大幅度降低，减小了转子的机械能损耗。

空心杯直流电机转子结构还使微型电机的运转性能得到了极大的改善，空心杯直流电机的组成部分为机壳、线圈、磁体、后盖及换向器，微电机的线圈像一个水杯，所以叫做空心杯电机，没有铁芯也没有了铁损，效率也就比较高，作为转子的线圈转动惯量小非常好控制。不过空心杯直流电机的转子线圈只能做的非常薄，不然会损失磁通，随意空心杯电机功率一般比较小，最大的也就只能做到几百瓦左右。

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铁芯电机与空心杯直流电机对比空心杯电机具有高效率、电流小、价格低等优点，不过空心杯电机由于设计及各方面局限性所以是无法焊压敏电阻的，导致出现寿命不长及噪音比价大的缺点。而铁芯电机有压敏电阻，相对来说寿命要长一点，噪音也会比较低。微型空心杯直流电机可以用于各种智能家居、航模、机器人、按摩器、手机振动等等产品。

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