2、无刷同比有刷电机，二者差别和优势在哪里？无刷电机有什么短板？

3、无刷伺服电机技术和工艺的发展方向有哪些？

4、无刷伺服电机的参数有哪些？参数之间的相互关系是什么？

5、伺服电机的功率是关键参数吗？

6、如何看懂电机工作区间图？它对电机选型的意义何在？

8、如何选择无刷电机的电源？

9、无刷伺服电机损坏的常见原因有哪些？如何避免？

10、针对特殊要求，恒动如何提供定制化解决方案？能力范围是什么？

11、恒动电机是否有自己独到的优势和技术特点？

12、空心杯无刷电机的应用局限是什么？哪些应用应优先考虑其它类型的电机？

转速和加载电压呈线性关系；转矩和所消耗电流呈线性关系。

这就很容易通过控制电压来实现调速、调节限流来限定转矩，从而让通用型伺服控制器成为可能。正因如此，空心杯技术才被公认为微型电机划时代的发明创新。时至今日，“空心杯”依然是高端微型直流电机的代名词。

空心杯概念扩展到后续问世的无刷电机。业内将采用空心线圈制成的电机，均称之为空心杯电机。

恒动电机全面采用了空心杯技术。

这种接触式的电刷和换向器所组成的换向系统，还存在着如下一些缺点：

噪音大：摩擦所产生的噪音与生俱来；

刚度低：金属电刷结构精巧，碳刷质硬而脆，抗振动冲击能力因而有限；

换向火花：电刷滚过换向器相邻两片触点时会产生电火花，这会加速换向系统的氧化磨损，也让电机无法在易燃易爆环境下工作；

转速受限：电刷的“制动”效果显而易见。即使不考虑磨损，电刷的“起飞”（类似机械硬盘的磁头）也限制了电机转速：金属电刷上限一般低于20,000rpm，碳刷的通常低于10,000rpm，而它们的额定转速会更低；

无刷电机因为是非接触式换向系统，所以电刷和换向器的摩擦和磨损不复存在，有刷电机的上述缺点均从根本上得以消除。无刷电机的优点就包括：

寿命长：无刷电机寿命取决于轴承，通常可达上万小时。考虑到转速差异，实际工作寿命一般可达有刷电机的10倍甚至更高；

无换向火花：普通无刷电机自带防爆属性，可在矿井等特殊场合工作；

高转速：转速最高可达100,000rpm以上。

坚固耐用：抗冲击振动能力强，容易满足 真空、辐照等特殊环境下的应用。

当然，无刷电机也不是完美无缺，同比有刷电机，它也存在如下一些不足：

使用复杂：有刷电机仅需接入电源即可转动，无刷电机必须通过驱动器方能工作。不过，有刷电机的伺服控制同样需要驱动器，且目前多数驱动器都同时兼容有刷和无刷电机；

成本较高：整体造价会高于有刷电机，但随着无刷电机的普及，二者成本差异在不断缩小；

低速控制较差：仅凭数字霍尔传感器，单对磁极无刷电机的转速，难以精准稳定地控制在100rpm以内；

无征兆损坏：有刷电机的电刷磨损是渐进式、可预判的，而无刷电机霍尔的损坏，通常毫无征兆。

静电敏感：霍尔是静电敏感器件。此外，接线错误也容易导致其损坏。

撇开外转子、扁平结构这类分支不谈，就高转速的细长型空心杯无刷伺服电机来说，当前流行和比较前沿的工艺和技术包括：

多对磁极：理论上，把一台无刷电机的转子由一对磁极改为N对，电机的物理转速会降至1/N、转矩则增至N倍且转矩波动也降至1/N。这相当于加装了一台N:1的减速箱。就空心杯无刷电机来说，两对极，也就是四磁极非常合适。但同比一对极电机，转矩提升实际大概只能到30~50%；

拼接线圈：比传统的叠绕方式可实现更高的功率密度，虽然存在发热厉害的缺陷，但电机的工作温度上限通常都可达100^oC，所以高温并不是重要制约因素。同时，也出现了将温度传感器（NTC）置于电机内部的做法，实时探测电机温度，避免出现过热情况；

换向器件多样化：除了传统的数字霍尔传感器之外，三相线性霍尔，正余弦线性霍尔、增量或绝对式编码器甚至无传感伺服驱动百花齐放。其中绝对式编码器的换向信号最为稳定和优质，而无传感伺服驱动最具成本优势且系统最简化，但尚未见到实用案例；

3D打印线圈：空心杯线圈制造最前沿的技术，目前仅有德国一家科创企业做出了成品。线圈绕制从斜绕到菱形再到六边形绕组，不断优化，能胜任复杂绕线方式的绕线机成本高昂。而3D打印技术一旦成熟应用在空心杯线圈的制造上，这些问题将迎刃而解。

通用参数是指同一系列中，所有电机共同适用的参数，例如电机重量、轴承类型和外壳材质等。

额定参数是电机在额定工作点——恒动电机最高效率点的转速、转矩和电流三项指标。关于额定工作点的说明请参阅问题6。

基本参数又细分为测定参数和导出参数：

测定参数：电机生产过程中，不可通过计算得出，需要实测或定义的参数；

导出参数：可由基本参数，通过公式推导计算获得的参数。

各参数的定义和它们之间的相互关系，以及参数和电机性能的对应关系等说明，请参阅恒动电机的说明文档。

对于具体需求，电机的输出功率P=n*M*k。其中n为电机转速、M为电机转矩，k为系数常量。如果n和M的单位分别是rpm和mNm，则k=π/30,000，可近似取值为1/10,000。

电机工况由n和M共同决定，仅有功率P，并不能确定电机的n和M是否合适。

所以，电机选型至少需要确定两个指标：所需转速n和转矩M。功率满足时电机不一定合适、功率不满足则电机一定不合适。

不同颜色的区域代表着适用于不同工况的工作区间。由此可见，一款电机是否胜任工作，和持续、周期和瞬时等不同工况密切相关。各关键参数（点）也都能在坐标系中找到：

最高效率点的横纵坐标，对应着转矩、转速、功率、电流的额定值。转速和电流曲线的纵截距分别是空载转速和空载电流，转速曲线的横截距对应堵转转矩，堵转转矩点在电流曲线上对应着堵转电流。

以持续工作为例，如果工作点落在粉色区间内则表示电机可以胜任。当工作点位于黑色斜线上方时，电机需要高于标称电压的供电（此时电机可安全工作），如果在斜线下方，则工作电压低于标称电压。

工作点与坐标轴围成的矩形面积（转速×转矩）对应着输出功率。从图中可清楚看到，电机的最大功率和额定功率差别很大。

工作区间图更详细的说明，请下载相关技术信息、查看《电机参数表》章节。

良好的散热可降低热阻R_T，它与热功耗P_T之间满足关系：R_T=ΔT/P_T。可见热阻降低对应着所允许的热功耗增大，电机也就能输出更大的功率。

热阻可分为电机绕组对外壳的R_T1和外壳对环境空气的R_T2。其中R_T1通常约为R_T2的1/3。恒动在样本上的参数R_T，是R_T1和R_T2的加权平均值。

必要时，应在电机旁放置高温警示标牌。

驱动器接入的电机电源，其电压U_M低于电机额定电压U_R时，电机无法达到额定功率。当U_M高于U_R时，闭环控制下，驱动器会根据输出需求，自动调节输出的PWM信号占空比，确保电机不会过压超速。所以，U_M应在驱动器可接受的范围内且不宜低于U_R——闭环控制时适用。

在电机堵转时，电工功率消耗最大，等于堵转电流×电源电压。堵转会很快烧毁电机，所以驱动器须设置合理的限流值。合适的电源功率因此为：额定电压×驱动器限流值/驱动器效率＋驱动器本身功耗＋霍尔传感器等外设的功耗。

用手转动电机轴正常，但驱动时卡住：缺相或霍尔（编码器）信号异常，例如线序接错或断路、器件损坏等。缺一相或三个霍尔损坏其一，偶尔可以启动但转动不平稳，低速下尤甚。霍尔损坏主要原因是接错线和静电击穿。因此，请在通电前检查接线，存储和使用过程中做好静电防护。

电机空载正常，但带载能力明显下降：磁钢退磁。主要原因是转子长时间过热。

电机轴卡死或转动中存在“卡点”：绕组变形引起“扫膛”（指定子和转子之间的间隙被破坏而出现持续或特定位置点的接触）的可能性很大。变形最主要的原因是电机过热引发的线圈膨胀。

电机转动起来有异响：除“扫膛”之外，通常是轴承损坏。损坏多因出轴的径向或轴向受力过大。在安装负载过程中，要特别注意控制双端轴承的受力大小。

选配：绕组和主体尺寸之外的调整，包括前后出轴长度、轴端形状的定制，改换霍尔传感器，以及引线材质和长度、端子型号的改动，指定铭牌内容。

改制：保持电机直径不变，调整电机长度、调整绕组线径或匝数以适配特殊的驱动电压或转速转矩要求，改变磁钢牌号、改变出轴直径或材质、改变轴承型号。

定制：按照客户指定或要求，全新设计电机外径与长度以实现特定参数，选用特殊材质外壳和特定表面处理方式。或实现防水、超高转速等特殊需求。

适配指定的第三方部件，比如编码器、减速箱、抱闸和丝杠等，可能涉及选配或改制。

选配通常不会对价格和交期产生明显影响。改制和定制会涉及一次性的研发和工装费用，成品售价也可能会有调整。对于改制和定制品，可签订协议，限制或禁止将其出售给第三方。

恒动秉持锐意进取的理念，同步业内最新工艺和技术并落实运用。同时凭借自身的技术和应用经验积淀，形成自己独到的优势和技术特点：

铁氟龙镀银引线：业内独此一家使用如此高标准引线，将导线线损降至极致。

镂空式PCB与线性霍尔传感器：巧妙地将霍尔传感器嵌入PCB，有效缩短电机长度。线性霍尔结合专用驱动器，在无需编码器、不改变电机长度的情况下，获得高分辨率的位置编码信号。

辐射环多极磁钢：拼接磁钢不可避免的接缝不复存在，从而无需加固封装，从根本上消除了磁钢高速下离心甩出的风险。

焊接式一体化减速箱：将电机和减速箱之间的连接强度最大化，大幅度降低运行震动，同时有效缩短了整个组件的轴向长度。

轴向尺寸较大：空心杯无刷电机基本上都是细长外形，在长度有限的空间内可能不便安装。尽管也有扁平状的轴向磁通空心杯无刷电机，但能效低、功率小，输出扭矩通常不足10mNm。

输出转矩小：空心杯无刷电机的特性就是高转速、低转矩。通过加装减速箱来实现大转矩，在效率、成本、尺寸等方面都会做出牺牲，还会产生空回间隙。

结构复杂造价高：尽管通过不断地优化实现了降本，但同比其它种类电机，成本还是较高。在低成本应用领域，尽管空心杯无刷电机性能更好且更节能，但步进电机市占率仍然要高得多。

此外，音圈电机和压电陶瓷电机等，也有无刷电机所不及的优势特点。