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音圈電機是一種特殊形式的直接驅(qū)動電機 .具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、高速、高加速、響應(yīng)快等特性.其工作原理是,通電線圈(導(dǎo)體)放在磁場內(nèi)就會產(chǎn)生力,隨著對高速、高i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)中,在許多不同形式的高加速、高頻激勵上也得到廣泛應(yīng)用。因此,現(xiàn)代控制技術(shù)在直線伺服電機控制的研究中引起了很大的重視。
音圈電機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。其原理是:在均勻氣隙磁場中放入一圓筒狀繞組,繞組通電產(chǎn)生電磁力帶動負載作直線往復(fù)運動,改變電流的強弱和極性,就可改變電磁力的大小和方向。電磁飛機彈射系統(tǒng)具有更好的性能和和彈射控制范圍,適合彈射飛機的范圍很廣。
音圈電機,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1久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。
音圈電機產(chǎn)生的推力的大小取決于設(shè)計結(jié)構(gòu)以及電流強度:F = β*L*I, 電流與產(chǎn)生的力的關(guān)系,在直線型音圈電機中體現(xiàn)為力敏感度Kf,在旋轉(zhuǎn)型音圈制動器中體現(xiàn)為扭力敏感度Kt。我們的設(shè)計中把Kf的單位定義為N/A,Kt的單位為N·M/A。N(牛頓)是力的單位,測量的是推或拉的力的大小。音圈電機是一個簡單的裝置,將電流轉(zhuǎn)化為機械力,所以其定位以及力的控制通過位置反饋裝置以及控制器達成,其精度由控制器決定,與音圈電機本身毫無關(guān)系。人們利用直線電機,把磁懸浮列車行駛到時速500公里以上,在幾秒鐘內(nèi)把一架飛機彈射到幾百公里的速度,以微米級的精度加工出各種各樣的零部件。
直線電機在進給系統(tǒng)中,采用直線電動機直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機傳動的較大區(qū)別是取消了從電機到工作臺(拖板)之間的機械傳動環(huán)節(jié),把進給傳動鏈的長度縮短為零,因而這種傳動方式又被稱為'零傳動'。正是由于這種'零傳動'方式,帶來了原旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動方式無法達到的性能指標和優(yōu)點。目前市場上的直線電機主要分有鐵芯、無鐵芯和無槽直線電機。音圈電機,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。
其主要特點是:
高響應(yīng),效率,低噪音,免維護,推力特性平滑,行程可任意延長
加速度大,速度快,加減速過程短,配合光柵尺的應(yīng)用,也可達較高的精度。
電機
伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器,驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區(qū)別:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。