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(fù)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。

音圈馬達(dá)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(dá)1000N，行程可達(dá)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)。

電機、馬達(dá)及電動機三者十分相近，但又存在著一些差別。我們先從其基本概念上來了解一下。

電機：泛指能使機械能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為機械能的一切機器。特指發(fā)電機、電能機、電動機。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機械的動力源。

馬達(dá)：motor的譯音即電機、電動機。電子啟動器就是現(xiàn)在人們通常所指的馬達(dá)，又稱啟動機。它通過電磁感應(yīng)帶動啟動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子上的小齒輪帶動發(fā)動機飛輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動曲軸轉(zhuǎn)動而著車。

音圈電機的主要應(yīng)用行業(yè)                           

?半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域                          

?yi療領(lǐng)域                           

?閥門操作領(lǐng)域                           

?避震系統(tǒng)                           

?微型機床工業(yè)                          

?航空技術(shù)                            

?振動系統(tǒng)

音圈直線電機(Voice Coil Motor)因其結(jié)構(gòu)類似于喇叭的音圈而得名。異步電機更多的用于電動機，但是，經(jīng)過增加簡單的外圍元件，也可作為發(fā)電機使用。具有高頻響應(yīng)、高的精度的特點，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），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)運動（可達(dá)幾十赫茲）。

控制簡單可靠，無需換向裝置，免維護，長壽命，可以長期連續(xù)工作。擺動型音圈電機采用矩型系列產(chǎn)品的技術(shù)，將矩形系列產(chǎn)品予以彎曲，以形成一定的角度定位系統(tǒng)，滿足高性能的角度擺動。我們的音圈電機可以進(jìn)行精密的位置、速度、加速度和推力控制，無背隙煩惱。位置精度級別可達(dá)0.1-5μm，加速度達(dá)20G。對推力的精密控制使之可用于只能輕微碰觸的細(xì)微嬌嫩對象，如硅片、IC、生物體和容易變形損壞的物體等。 此類電機適合于高速度、高加速度、短行程的高成本應(yīng)用。