音圈電機(jī)——馬達(dá)

在手機(jī)攝像頭中，這個(gè)移動(dòng)標(biāo)尺的功能由VCM馬達(dá)承擔(dān)。

一、VCM是什么 VCM（Voice Coil Motor），電子學(xué)里面的音圈電機(jī)，是馬達(dá)的一種。因?yàn)樵砗蛽P(yáng)聲器類似，所以叫音圈電機(jī)，具有高的頻響、高的精度的特點(diǎn)。

其主要原理是在一個(gè)永1久磁場(chǎng)內(nèi)，通過(guò)改變馬達(dá)內(nèi)線圈的直流電流大小，來(lái)控制拉伸位置，從而帶動(dòng)上下運(yùn)動(dòng)。

手機(jī)攝像頭廣泛的使用VCM實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦功能，通過(guò)VCM可以調(diào)節(jié)鏡頭的位置，呈現(xiàn)清晰的圖像。

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(zhǎng)度的乘積，以提高單位電流1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。

(3)合理設(shè)計(jì)電機(jī)定子和動(dòng)子的軸向長(zhǎng)度，以得到平滑的“力-位移”曲線。  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)。由于音圈電機(jī)內(nèi)的磁場(chǎng)是一個(gè)軸對(duì)稱場(chǎng)，所以可采用二維有限元法進(jìn)行計(jì)算。

影響音圈電機(jī)性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括磁鋼厚度、音圈厚度、外磁軛厚度、極間距離和定動(dòng)子長(zhǎng)度。

永磁電機(jī)是由永磁體建立勵(lì)磁磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的裝置，它與電勵(lì)磁同步電機(jī)一樣以同步速旋轉(zhuǎn)，亦稱永磁同步電機(jī)。定子長(zhǎng)度一定時(shí)，適當(dāng)改變動(dòng)子長(zhǎng)度，可以使“力-位移”曲線更平滑，但是應(yīng)以滿足電機(jī)的行程要求為主，否則會(huì)造成電機(jī)體積的增加和成本的浪費(fèi)。永磁同步電機(jī)，特別是稀土永磁同步電機(jī)與電勵(lì)磁同步電機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕等特點(diǎn)，且永磁電機(jī)的尺寸和結(jié)構(gòu)形式靈活多樣，可以拓?fù)涑龊芏喾N結(jié)構(gòu)形式。由于永磁電機(jī)取消了電勵(lì)磁系統(tǒng)，從而提高了電機(jī)效率，使得電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，運(yùn)行可靠。 永磁電機(jī)的發(fā)展是與永磁材料的發(fā)展密切相關(guān)的。

電機(jī)原型

世界上早電機(jī)原型就是永磁電機(jī)，當(dāng)時(shí)永磁材料性能不良，而被電磁式電機(jī)占了主流。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圍的永1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。鋁鎳鈷永磁體問(wèn)世使永磁電機(jī)開始發(fā)展，但其價(jià)格比較高，鋁鎳鈷永磁電動(dòng)機(jī)應(yīng)用面并不廣。自從廉價(jià)鐵氧體出現(xiàn)才使永磁電動(dòng)機(jī)應(yīng)用量大幅度增加，應(yīng)用面從玩具電機(jī)、音像電機(jī)、汽車微電機(jī)到工業(yè)用小功率驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，500W以下直流電機(jī)中永磁電動(dòng)機(jī)占92％以上，其中絕大多數(shù)是鐵氧體永磁電動(dòng)機(jī)。