Silniki z pustym kubkiem charakteryzują się wyjątkowymi właściwościami oszczędzania energii, czułą i wygodną charakterystyką sterowania oraz stabilną charakterystyką pracy, a ich zaawansowanie technologiczne jest bardzo oczywiste. Jako wysokowydajne urządzenie do konwersji energii wyznacza kierunek rozwoju silników w wielu dziedzinach.
Budowa i zasada działania silników z pustym kubkiem Poniższy rysunek przedstawia schematyczny diagram budowy ogólnego silnika z pustym kubkiem. Silniki z pustym kubkiem należą do silników z magnesami trwałymi prądu stałego. Główną różnicą między zwykłymi szczotkowymi i bezszczotkowymi silnikami prądu stałego jest to, że wykorzystują one wirniki bezrdzeniowe, zwane także wirnikami z pustymi misami.
Wirnik jest bezpośrednio uzwojony drutami i nie ma innej konstrukcji podtrzymującej te uzwojenia. Same uzwojenia wykonane są w kształcie miseczki, która stanowi konstrukcję wirnika (jak pokazano poniżej). Ze względu na zmiany konstrukcyjne wirnika znacznie poprawiono właściwości eksploatacyjne silnika. Ma nie tylko wyjątkowe właściwości oszczędzania energii, ale co ważniejsze, ma właściwości sterujące i oporowe, których nie są w stanie osiągnąć silniki z żelaznym rdzeniem.
Silniki z pustym kubkiem dzielą się na dwa typy: szczotkowane i bezszczotkowe. Wirnik szczotkowanego silnika z wydrążonym kubkiem nie ma żelaznego rdzenia, a stojan bezszczotkowego silnika z wydrążonym kubkiem nie ma żelaznego rdzenia. Popularne modele silników z pustym kubkiem dostępne na rynku mają średnice Φ4, Φ6, Φ7, Φ8, Φ10, Φ12, Φ15 itd.
Bezrdzeniowe magnesy silnikowe
Spiekane magnesy trwałe NdFeB są powszechnie stosowane wsilniki bezrdzeniowe. Charakteryzują się wysoką remanencją, wysoką koercją i wysoką energią magnetyczną. Są to najbardziej odpowiednie na rynku materiały z magnesami trwałymi do silników bezrdzeniowych. Przy tym samym rozmiarze danych silnika i wiatru, siła działania stali magnetycznej bezpośrednio wpływa na prędkość silnika. Typowe magnesy NdFeB odpowiednie do silników bezrdzeniowych mają kształt pierścienia i charakteryzują się takimi parametrami jak N40, N45 itp. oraz odpornością na temperaturę około 80 stopni -100 stopni.
Zalety i zastosowania silników bezrdzeniowych
Silniki bezrdzeniowe mają szereg zalet, takich jak wysoka gęstość mocy, wysoka wydajność, brak opóźnienia momentu obrotowego, brak efektu zazębienia, niski moment rozruchowy, brak siły promieniowej między wirnikiem a stojanem, płynna krzywa prędkości, niski poziom hałasu i dobre odprowadzanie ciepła.
1. System monitorowania wymagający szybkiej reakcji. Na przykład szybka regulacja kierunku lotu rakiet, następcza kontrola napędów optycznych o dużym powiększeniu, szybkie automatyczne ustawianie ostrości, bardzo czuły sprzęt rejestrujący i wykrywający, roboty przemysłowe, protezy bioniczne itp., silniki z wydrążonym kubkiem mogą równie dobrze działać spełniają ich wymagania techniczne.
2. Produkty wymagające stabilnego i długotrwałego ciągnięcia elementów napędowych. Takie jak różne instrumenty przenośne, sprzęt osobisty, instrumenty i sprzęt do działań terenowych, pojazdy elektryczne itp., ten sam zestaw zasilaczy może wydłużyć czas zasilania ponad dwukrotnie.
3. Różne samoloty, w tym lotnictwo. Zalety silników z pustym kubkiem, takie jak niewielka waga, mały rozmiar i niskie zużycie energii, można wykorzystać do zminimalizowania masy samolotu.
4. Różne cywilne urządzenia elektryczne i produkty przemysłowe. Stosowanie silników z pustym kubkiem jako siłowników może poprawić jakość produktów i zapewnić doskonałą wydajność.
5. Ponieważ silniki z wydrążonym kubkiem są małe, wiele produktów o stosunkowo małych wymaganiach objętościowych wykorzystuje wydrążone kubki jako elementy mocy. Na przykład; upominki-zabawki (samochody, modele samolotów itp.), produkty kosmetyczne i do masażu (szczoteczki do twarzy, instrumenty indukcyjne, masażery twarzy itp.), artykuły codziennego użytku (elektryczne szczoteczki do zębów, szczotki do szamponów, prostownice do włosów itp.).