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音圈電機(jī)工作原理
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(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。驅(qū)動(dòng)音圈電機(jī)的電源必須提供足夠的電流滿足輸出力的需要,且要克服線圈在最1大運(yùn)動(dòng)速度下產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),以及通過線圈的漏感壓降。 (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。
音圈電機(jī)的材料選用
選擇音圈電機(jī)材料需要考慮系統(tǒng)性能、工作環(huán)境、加工和成本等因素。線圈一般是用銅或鋁線纏在非鐵磁的繞線筒上,外部涂上一層聚合體薄膜來絕緣。鋁線的傳導(dǎo)率是銅線的一半,但重量是銅線的三分之一。可根據(jù)具體散熱和使用情況進(jìn)行選擇。給線圈施加電壓則在線圈里產(chǎn)生電流,進(jìn)而在線圈上產(chǎn)生與電流成比例的力,使線圈在氣隙內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng),通過線圈的電流方向決定其運(yùn)動(dòng)方向。大部分永1久磁體材料是硬磁鐵,釹鐵硼和鈷化釤。用來容納線圈的磁體氣隙必須足夠大,也就是磁體必須在較低的載重線上工作,通常B/H=1. 0~2. 0。另外磁材料應(yīng)當(dāng)具有高抗磁力和相當(dāng)好的退磁曲線,以提高磁路的工作效率。
電機(jī)蓋子上面可以裝上霍爾傳感器,用以測(cè)速。
位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型。
采用磁敏式位置傳感器的無刷直流電動(dòng)機(jī),其磁敏傳感器件(例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或?qū)S眉呻娐返龋┭b在定子組件上,用來檢測(cè)永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化。電動(dòng)汽車多用的是霍爾元件。
采用光電式位置傳感器的無刷直流電動(dòng)機(jī),在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件,轉(zhuǎn)子上裝有遮光板,光源為發(fā)光二極管或小燈泡。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件將會(huì)按一定頻率間歇間生脈沖信號(hào)。