音圈電機(jī)的電磁場(chǎng)計(jì)算與分析

音圈電機(jī)是一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成直線位移的直流伺服電機(jī)。以音圈電機(jī)為動(dòng)力的直線定位系統(tǒng)具有整體結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動(dòng)速度快、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器、激光微調(diào)機(jī)、六自由度機(jī)器人手臂等高新技術(shù)設(shè)備中。

音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由定子和動(dòng)子組成。其中定子包括外磁軛、環(huán)形磁鋼、隔磁環(huán)和內(nèi)磁軛，動(dòng)子由音圈繞組和繞組支架組成。

音圈電機(jī)的工作原理與電動(dòng)式揚(yáng)聲器類似，即在磁場(chǎng)中放入一環(huán)形繞組，繞組通電后產(chǎn)生電磁力，帶動(dòng)負(fù)載作直線運(yùn)動(dòng)；改變電流的強(qiáng)弱和極性，即可改變電磁力的大小和方向。

音圈電機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下幾個(gè)基本原則：

(1)在電機(jī)體積給定的情況下，應(yīng)盡可能增加氣隙磁密與線圈總長度的乘積，以提高單位電liu產(chǎn)生的磁推力。

(2)減小漏磁，降低磁路的飽和程度，從而減小電機(jī)的體積。

 電磁場(chǎng)計(jì)算

音圈電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析應(yīng)以電磁場(chǎng)計(jì)算為基礎(chǔ)。

音圈厚度不但影響電機(jī)繞組的安匝數(shù)，同時(shí)影響氣隙磁密，兩者相互矛盾。而電機(jī)的出力與這兩項(xiàng)乘積成正比，因此存在優(yōu)厚度使電機(jī)出力大。可以看出，音圈厚度對(duì)電機(jī)出力的影響較為明顯，音圈厚度過大過或小都會(huì)使電機(jī)的出力降低。

為了確保直線電機(jī)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、長久運(yùn)行，以滿足連續(xù)工作生產(chǎn)的需要，我們?nèi)粘９ぷ髦斜仨殞?duì)直線電機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)：

1、保持電機(jī)清潔、防止油、水等污物進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。

2、檢查電機(jī)接線端子螺栓及電機(jī)底座固定螺栓是否松動(dòng)。

3、檢查電機(jī)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。

4、檢查電機(jī)外殼是否明顯發(fā)熱，兩端軸承是否有漏油等現(xiàn)象。

5、注意觀察電機(jī)在運(yùn)行中是否有不正常雜音、振動(dòng)及特殊氣味。

音圈直線電機(jī)(Voice Coil Motor)因其結(jié)構(gòu)類似于喇叭的音圈而得名。具有高頻響應(yīng)、高的精度的特點(diǎn)，適合用于短行程的閉環(huán)伺服應(yīng)用。由于它體積小，特別適合用在一些狹小的空間。它響應(yīng)速度快（毫秒級(jí)），本身重量小，因而可以達(dá)到很高的加速度，可以做高速振蕩往復(fù)運(yùn)動(dòng)（可達(dá)幾十赫茲）。其主要應(yīng)用包括：1．半導(dǎo)體生產(chǎn)制造設(shè)備，包括晶圓制造和晶片封裝設(shè)備等2．平板顯示器產(chǎn)業(yè)（FPD）精密測(cè)試設(shè)備、硬盤制造、連接器制造、印刷制板設(shè)備等圓柱型音圈電機(jī)系列應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

控制簡單可靠，無需換向裝置，免維護(hù)，長壽命，可以長期連續(xù)工作。我們的音圈電機(jī)可以進(jìn)行精密的位置、速度、加速度和推力控制，無背隙煩惱。位置精度級(jí)別可達(dá)0.1-5μm，加速度達(dá)20G。對(duì)推力的精密控制使之可用于只能輕微碰觸的細(xì)微嬌嫩對(duì)象，如硅片、IC、生物體和容易變形損壞的物體等。 此類電機(jī)適合于高速度、高加速度、短行程的高成本應(yīng)用。音圈馬達(dá)(VoiceCoilActuator/VoiceCoilMotor)，是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，并實(shí)現(xiàn)直線型及有限擺角的運(yùn)動(dòng)。