音圈電機(jī)（Voice Coil Actuator）是一種特殊形式的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，能將電能直接轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。具有高響應(yīng)、高速度、高加速度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、力特性好、控制方便等優(yōu)點(diǎn)。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)，特別適合高速的周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用。音圈電機(jī)的控制簡(jiǎn)單可靠，無(wú)需換向裝置，壽命長(zhǎng)。假如上邊一個(gè)電磁鐵產(chǎn)生磁力把磁鐵n極吸到了上邊，然后剛好電磁鐵的正負(fù)極顛倒了，那么就產(chǎn)生斥力把n極推到下邊去。

音圈電機(jī)的工作原理

在音圈電機(jī)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，有一個(gè)圓柱 狀線圈，圓柱中心桿與包圍在中心桿周?chē)挠?久磁體形成 的氣隙，在磁體和中心桿外部罩有一個(gè)軟鐵殼。線圈在氣 隙內(nèi)沿圓柱軸向運(yùn)動(dòng)。圖4為此傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)音圈電機(jī)的軸測(cè) 圖。  依據(jù)線圈行程，線圈的軸向長(zhǎng)度可以超出磁鐵軸向長(zhǎng) 度，即長(zhǎng)音圈結(jié)構(gòu)。而有時(shí)根據(jù)行程，磁體又可以比線圈 長(zhǎng)，即短音圈結(jié)構(gòu)。蘇州業(yè)寶機(jī)電科技有限公司是一家高性能直線和微擺運(yùn)動(dòng)音圈電機(jī)、直線電機(jī)和線性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的專(zhuān)業(yè)制造商。長(zhǎng)音圈結(jié)構(gòu)中的音圈長(zhǎng)度要大于工作。

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(mǎn)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(mǎn)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。公司主要經(jīng)營(yíng)直線型、擺動(dòng)型音圈電機(jī)，同時(shí)也可按客戶(hù)需求提供無(wú)刷永磁同步U型直線電機(jī)和平板直線電機(jī)。

音圈直線電機(jī)屬于直線

直流電機(jī)的一種,同樣也有行程的限制,無(wú)法太長(zhǎng),具有良好的動(dòng)態(tài)特性和直接驅(qū)動(dòng)。由它構(gòu)成的直線伺服系統(tǒng)能夠克服傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)加滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)方式的一些不足,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、調(diào)速范圍寬、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)。隨著設(shè)計(jì)水平與控制技術(shù)的不斷發(fā)展,音圈直線電機(jī)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展,目前在各類(lèi)短行程的閉環(huán)伺服應(yīng)用中廣受歡迎。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將初級(jí)和次級(jí)制造成不同的長(zhǎng)度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級(jí)與次級(jí)之間的耦合保持不變。

只要適當(dāng)控制通過(guò)線圈的電流就可以控制其運(yùn)動(dòng)。

一般在設(shè)計(jì)或選型音圈直線電機(jī)時(shí),需要重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)參數(shù)。

(1)峰值推力:峰值推力FP為負(fù)載力FL、摩擦力FF以及使物體產(chǎn)生加速度的作用力FM的總和,即:FP=FL FF FM