震惊，MPS居然搞起来了这个东西！

云深无际

发布于 2026-01-07 14:01:49

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说起 MPS，大家肯定熟悉，老电源玩家了，但是我今天逛电机展的时候，居然也看到了 MPS，不对劲，100 分的不对劲（他们在电击展展啥？MOS 管？好像也没有这个线）：

被我拍的皱皱巴巴

这个吧，这个拍的比较正规

仔细的研究了一下，原来是集成化的电机解决方案：

这次的展位不大，俩张桌子，但是还是很紧凑的

整场逛下来，MPS 的展位居然是除仪器以外，半导体最浓的地方。

先来看看展品

现在已经发展到，就算是空心杯电机都要用 FOC 控制了，还有编码器，对了! 可以给最新的机器人灵巧手用：

大概就是这样

看看实际的手是什么样子的？

可以看到还是这种传统的电机和齿轮方案

非常的精密

最灵活的大拇指部分

这么小的空间，当然是对电机提出来非常高的要求。

现在对灵巧手驱动这块也有使用 FPC 的方案，因为体积要求实在是太高了

也有这种传统的后置，但是还是体积太大了，还需要自己装角度传感器

从工程上面看，其实也没有什么大必要。

注意到 EZmotion

是激光刻蚀

研究一下，这个 Logo，看着应该是一个公司：

提供整体方案的公司

在下面注意到也是 MPS 的

这个网站卖的是集成电机的产品：

传统电机通常体积庞大、价格昂贵且结构复杂，因为它需要整个系统中多个独立组件之间的协作。由于组件较多，传统解决方案需要进行大量测试来调整系统配置并确定基本参数。集成智能电机的引入则简化了这个繁琐的过程。它更加紧凑，所需空间和缆线都比传统电机更少，而且还可以通过图形用户界面（GUI）实现自动配置和更新。传统电机系统包括了电机、控制器、驱动电源、反馈器件以及复杂的电缆网络，设计人员通常需要花费大量时间来确定电机、驱动器、电缆和电路之间的最佳配置。这些额外的测试增加了设计成本并延长了上市时间。此外，传统电机系统尺寸较大，有可能让其他关键组件无法安装到有限的空间中。

相比之下，集成智能电机仅需三个基本组件：电机、控制器和反馈器件（见下图）。这种电机可以根据一些主要标准进行选择，例如尺寸、功率、IP等级、连接类型及其通信协议类型。

其实就是完全集成，做到让用户开箱即用

分析MPS完整机器人解决方案

MPS 给了我一份册子，我看了下感觉还是挺有干货的，除去 MPS 的产品介绍，居然还有一点电机学知识，而且对于我们了解产品来说还必不可少，所以下面也出现了这部分内容，即使不看官方文档也能学到新知识！

这是 MPS（Monolithic Power Systems）空心杯无刷电机（BLDC coreless motor）及驱动/磁编码器方案 的展会资料，面向：

人形机器人与灵巧手，医疗器械，工业自动化，高速工具，高精度传感检测，机器人关节模块/舵机 OEM 厂商

它同时提供：

空心杯 BLDC 电机本体（12mm、16mm）
内置驱动方案（FOC）
内置磁编码器方案（1~4096PPR）

应用场景解读

页面展示了 MPS 空心杯电机适配的行业；核心关键词：高速、高加速度、高控制性、高功率密度、小体积、低震动。

为什么空心杯电机适合这些场景？

空心杯转子没有铁芯 → 无齿槽效应 → 超低振动 + 响应快

对行业对应的优势：

应用	空心杯优势
灵巧手、机器人关节	轻量、高转矩密度、FOC 控制细腻、无齿槽适合小力矩控制
医疗设备（呼吸机/心脏泵）	低噪音、高可靠、可 24h 连续工作
牙科/骨科高速工具	小型高速电机（2~7 万 rpm）必须使用空心杯
工业量测（3D 扫描/全站仪）	极低转动惯量 → 角位置控制极为平滑
安防摄像/云台	微力矩输出、低震动、速度闭环效果佳

这页是电机工作原理课程级内容，非常重要。

电机能量转换公式

电机把电能转为机械能，能量守恒：

意味着：电能 → 机械输出 + 铜损（焦耳热）,空心杯 BLDC 没有铁损，因此模型比普通 BLDC 更干净

转速常数与转矩常数

页面非常关键的一句话：

对于 MPS 电机来说，转矩与电流是等同的（线性关系）

也就是：

这在控制上极其重要：

只需要控制电流，就等于控制力矩，这为 FOC（磁场定向控制）提供极高的可控性

意味着：转速与反电动势成正比，转速越高，反电动势越高

上图解释典型直流电机线性特性：

无载时速度最高（n0），加负载 → 电流增加 → 速度线性下降；到堵转时速度为 0、力矩最大（MH）

斜率：

注意： 斜率固定，与电压无关（只是整条线上下平移）。

MPS 12mm 空心杯电机解读

规格：Ø12 mm，空心杯 BLDC，1.8 mNm，18000 rpm

性能参数重点

参数	含义与工程点评
转矩常数 4.85 mNm/A	很高，小电流即可以输出力矩
速度常数 1970 rpm/V	12V 时理论空载≈23k rpm（档案给 25k rpm，非常吻合）
堵转力矩 11.5 mNm	对应堵转电流 2.4A
最大效率 72%	对 mini BLDC 属正常水平
机械时间常数 3.86 ms	响应速度快，适合激烈动作（机器人手指）

热参数

这部分非常关键，用于判断：能不能长时间高负载，电机是否需要散热片，需要降额多少

关键热阻：

绕组→机壳 3 K/W（非常低）

机壳→空气 40.6 K/W

说明散热能力有限——外壳散热最差。

因此：若要持续大力矩 → 必须改善散热（风冷/金属外壳）；负载设计必须考虑温升

内置驱动方案（RS485 接口）

红(Vcc)

黑(GND)

白(A)

黄(B)；此为带内部 FOC 驱动、通过 RS485 通信控制速度/位置的版本。

内置磁编码器（UVW + A/B/Z）方案

线序包括：

U/V/W（电机三相）

Vin（编码器电源）

A/B/Z（Quadrature 编码器）

Pulse_in（可用于校准/对齐）

工作区解析

右侧说明（非常重要）：

曲线显示在 22°C 时，电机输出转速-转矩关系；绝热与散热条件不同会让曲线不同。

意思是：良好散热 → 持续输出能力更强；曲线右移（更大转矩点）；若工作点高于名义曲线 → 必须提高电压；若工作点低于曲线 → 应降低电压（过高电压会过热）

磁编码器 + FOC 驱动

磁编码器

分辨率：1–4096 PPR（可编程）

电压 3.3V

-40~150°C

输出每通道 7.5mA

4096PPR（即 12bit）常用于：机器人关节定位；精密仪器旋转轴；高速同步检测

内置驱动器（FOC）

项目	参数	工程含义
驱动电压	4.5~36V	可用于 12/24/36V 系统
最大电流	3A RMS	对应输出 ≈ 15 mNm 级别
驱动效率 >98%	FOC + GaN/MOSFET 优化	超低损耗
控制模式	速度/力矩/位置闭环	适合机器人/自动化
通信	UART/CAN	工控友好
编码器 12bit	内置磁编闭环控制	转子角度精确

此页说明电机+驱动+编码器三合一方案是 MPS 的主推方案。

16 mm 空心杯电机

Ø16 mm，13.5 mNm，54000 rpm属于高速强力款，适合：医疗牙科高速手机，工具打磨类，小型高速涡轮，机器人加速关节。

这个是可以跑到 5W 转的产品，长的是带了减速箱，20:1

在比如医疗上面，牙科或者骨科的高速转头上面是非常合适的。

参数	工程解读
电阻仅 0.44Ω	说明为大电流高速电机
空载 430mA	高速电机典型特征
堵转电流 54.55A	必须做好限流保护！
堵转转矩 212 mNm	输出能力极强
机械时间常数 3.79 ms	响应快
噪声 55 dB（50k rpm）	对高速工具非常优秀