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音圈電機(Voice Coil Actuator)是一種特殊形式的直接驅(qū)動電機,能將電能直接轉(zhuǎn)化成直線運動機械能而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置。具有高響應(yīng)、高速度、高加速度、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、力特性好、控制方便等優(yōu)點。近年來,隨著音圈電機技術(shù)的迅速發(fā)展,音圈電機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、快速和高的精度定位運動系統(tǒng)中。數(shù)值計算是進行音圈電機設(shè)計的有效方法,可以準確地計算出電機的出力和特性。與無鐵芯直線電機和有鐵芯直線電機相比它可以提供更好的高頻響應(yīng)特性,可做高速往復(fù)直線運動,特別適合高速的周期往復(fù)運動的應(yīng)用。音圈電機的控制簡單可靠,無需換向裝置,壽命長。
音圈直線電機的結(jié)構(gòu)形式可以分為:
(1)動圈型和動磁型。動圈型的結(jié)構(gòu)磁鐵與導(dǎo)磁材料之間無相對位移,可以避免磁滯損失,容易獲得較強的磁場,具有更好的快速響應(yīng)能力。缺點是線圈可能出現(xiàn)斷路,易受發(fā)熱問題的影響。近年來,隨著對高速、高精度定位系統(tǒng)性能要求的提高和音圈電機技術(shù)的迅速發(fā)展,音圈電機不僅被廣泛用在磁盤、激光唱片定位等精密定位系統(tǒng),在許多不同形式的高加速、高頻激勵上也得到廣泛應(yīng)用。動磁型結(jié)構(gòu)線圈部分固定,不會有斷路問題,允許的電流更大。缺點是為了減小運動部分的質(zhì)量,采用較小的磁鐵則磁場較弱。
數(shù)值計算是進行音圈電機設(shè)計的有效方法,可以準確地計算出電機的出力和特性。
(1)影響音固電機的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括磁鋼厚度、音圈厚度、外磁軛厚度、極間距離以及定子和動子長度,其中影響較大的是磁鋼厚度和音圈厚度。
(2)為了減小漏磁并降低磁路的飽和程度,在磁極之間設(shè)計隔磁環(huán)是非常必要的。影響音圈電機的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括磁鋼厚度、音圈厚度、外磁軛厚度、極間距離以及定子和動子長度,其中影響較大的是磁鋼厚度和音圈厚度。