音圈電機(jī)的設(shè)計(jì)方法

音圈直線電機(jī)的設(shè)計(jì)通常有很大的彈性，且多由使用者自行設(shè)計(jì)和制造，以滿足各自的規(guī)格要求。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)遵循以下基本原則。

(1)以很少的永磁體及導(dǎo)磁材料，設(shè)計(jì)具有高磁通密度的均勻氣隙磁場(chǎng)，提高工作效率，產(chǎn)生盡可能大的推力。

(2)在滿足推力要求的前提下，盡量減小音圈直線電機(jī)的體積和運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量，使之具有更高的加速度和快速響應(yīng)能力。一個(gè)音圈直線電機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)要求性能良良好。音圈直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，是從揚(yáng)聲器技術(shù)演化而來(lái)的磁場(chǎng)內(nèi)一個(gè)可運(yùn)動(dòng)的線圈。如圖1所示，主要由永1久磁鐵、鐵心和線圈3部分組成。動(dòng)圈位于氣隙磁場(chǎng)之中，當(dāng)施加電壓于線圈兩端產(chǎn)生電流時(shí)，根據(jù)左手定律，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中將受到電磁力的作用，隨著電流強(qiáng)度及方向的變化，線圈做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。短氣隙型和長(zhǎng)氣隙型。如圖3(a)所示長(zhǎng)線圈短氣隙結(jié)構(gòu)可以充分利用磁密。由于只有一部分線圈處于工作氣隙中，所以利用率低，電損耗大。而示短線圈長(zhǎng)氣隙結(jié)構(gòu)線圈利用率高，電損耗小，由于線圈短、質(zhì)量輕，在相同的電磁力作用下，其快速響應(yīng)性能優(yōu)于長(zhǎng)線圈直線電機(jī)，而且短線圈電機(jī)的電感較小，音圈 電機(jī)，有利于提高控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。

音圈電機(jī)是單相兩極裝置。給線圈施加電壓則在線圈里產(chǎn)生電流，音圈電機(jī)應(yīng)用，進(jìn)而在線圈上產(chǎn)生與電流成比例的力，使線圈在氣隙內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng)，音圈電機(jī) 控制，通過(guò)線圈的電流方向決定其運(yùn)動(dòng)方向。當(dāng)線圈在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在線圈內(nèi)產(chǎn)生與線圈運(yùn)動(dòng)速度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、和導(dǎo)線長(zhǎng)度成比例的電壓(即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))。驅(qū)動(dòng)音圈電機(jī)的電源必須提供足夠的電流滿足輸出力的需要，且要克服線圈在較大運(yùn)動(dòng)速度下產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，音圈電機(jī)，以及通過(guò)線圈的漏感壓降。

 

 

音圈電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

近年來(lái)，隨著音圈電機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，音圈電機(jī)被廣泛用在精密定位系 統(tǒng)和許多不同形式的高加速、高頻激勵(lì)、快速和高的精度定位運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中。與無(wú)鐵芯直線電機(jī)和有鐵芯直線電機(jī)相比它可以提供更好的高頻響應(yīng)特性，可做高速往復(fù)直 線運(yùn)動(dòng)，特別適合用于短行程的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)。音圈電機(jī)的控制簡(jiǎn)單可靠，無(wú)需換向裝置，壽命長(zhǎng)。

主要應(yīng)用的領(lǐng)域：半導(dǎo)體、光學(xué)電子、汽車生產(chǎn)檢測(cè)、生物生 化檢測(cè)取樣、食品制藥、組裝包裝、自動(dòng)化測(cè)試、高速掃描，數(shù)碼影像系統(tǒng)，焊接、貼片、組裝、測(cè)試與檢測(cè)設(shè)備，光學(xué)元件的搬運(yùn)與檢測(cè)，各種直線或旋轉(zhuǎn) 應(yīng)用，精密而高速運(yùn)動(dòng)設(shè)備，特別是需要高速的周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用。