音圈電機的電磁場計算與分析

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

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

音圈電機的工作原理與電動式揚聲器類似，即在磁場中放入一環(huán)形繞組，繞組通電后產(chǎn)生電磁力，帶動負載作直線運動；改變電流的強弱和極性，即可改變電磁力的大小和方向。

音圈電機的設(shè)計應(yīng)遵循以下幾個基本原則：

(1)在電機體積給定的情況下，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，從而減小電機的體積。

 電磁場計算

音圈電機的設(shè)計與分析應(yīng)以電磁場計算為基礎(chǔ)。

音圈厚度不但影響電機繞組的安匝數(shù)，同時影響氣隙磁密，兩者相互矛盾。而電機的出力與這兩項乘積成正比，因此存在優(yōu)厚度使電機出力大?？梢钥闯?，音圈厚度對電機出力的影響較為明顯，音圈厚度過大過或小都會使電機的出力降低。

音圈馬達 (Voice Coil Actuator/ Voice Coil Motor)，是一種將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，并實現(xiàn)直線型及有限擺角的運動。利用來自永jiu磁鋼的磁場與通電線圈導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場中磁極間的相互作用產(chǎn)生有規(guī)律的運動的裝置。

音圈驅(qū)動器(Voice Coil Actuator )

主要組成的部件較為簡單，線圈，彈簧 ，磁鐵，以及一些固定結(jié)構(gòu)。

通過通電線圈在磁場中受到作用力的原理，進行移動，控制需要借助一些外部的部件，例如Drive IC，通過DriveIC來控制和輸出電流的大小和時間，由此來控制Voice Coil Actuator需要到達的位置。

音圈馬達應(yīng)用音圈電機主要應(yīng)用于小行程、高速、高加速運動，適合用于狹小的空間。

該電機主要應(yīng)用在yi療、半導(dǎo)體、航空、汽車等領(lǐng)域，包括閥門制動器，Z軸抓物和短距離的位置控制，小型精密替換測量儀、振動平臺以及主動式減振系統(tǒng)等眾多方面。市場主要指向yi療、半導(dǎo)體、航空及自動化工業(yè)領(lǐng)域。

折疊矩形音圈電機與圓柱型音圈電機相比較，矩形音圈電機產(chǎn)生較小的推力，但其行程相對較長。其推力達1000N，行程可達250mm。

扁平型系列是產(chǎn)生短行程的X-Y運動的理想產(chǎn)品，其市場主要指向半導(dǎo)體及微機床工業(yè)行業(yè)。