音圈直线电机属于直线
直流电机的一种,同样也有行程的限制,无法太长,具有良好的动态特性和直接驱动。在音固电机设计中，需要合理确定各个尺寸和电磁参数，以得到理想的出力和“力一位移”曲线。由它构成的直线伺服系统能够克服传统的旋转电机加滚珠丝杠驱动方式的一些不足,具有结构简单、动态响应快、调速范围宽、定位精度高等优点。随着设计水平与控制技术的不断发展,音圈直线电机的应用
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音圈直线电机属于直线
直流电机的一种,同样也有行程的限制,无法太长,具有良好的动态特性和直接驱动。在音固电机设计中，需要合理确定各个尺寸和电磁参数，以得到理想的出力和“力一位移”曲线。由它构成的直线伺服系统能够克服传统的旋转电机加滚珠丝杠驱动方式的一些不足,具有结构简单、动态响应快、调速范围宽、定位精度高等优点。随着设计水平与控制技术的不断发展,音圈直线电机的应用范围不断扩展,目前在各类短行程的闭环伺服应用中广受欢迎。
只要适当控制通过线圈的电流就可以控制其运动。
一般在设计或选型音圈直线电机时,需要重点考虑以下几个参数。
(1)峰值推力:峰值推力FP为负载力FL、摩擦力FF以及使物体产生加速度的作用力FM的总和,即:FP=FL+FF+FM
音圈电机的设计方法
音圈直线电机的设计通常有很大的弹性,且多由使用者自行设计和制造,以满足各自的规格要求。一般来说应遵循以下基本原则。
(1)以很少的永磁体及导磁材料,设计具有高磁通密度的均匀气隙磁场,提高工作效率,产生尽可能大的推力。
(2)在满足推力要求的前提下,尽量减小音圈直线电机的体积和运动部分的质量,使之具有更高的加速度和响应能力。一个音圈直线电机应用系统要求性能良良好。以直线感应电动机为例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。音圈直线电机的结构非常简单,是从扬声器技术演化而来的磁场内一个可运动的线圈。如图1所示,主要由永1久磁铁、铁心和线圈3部分组成。动圈位于气隙磁场之中,当施加电压于线圈两端产生电流时,根据左手定律,通电导线在磁场中将受到电磁力的作用,随着电流强度及方向的变化,线圈做往复直线运动。
短气隙型和长气隙型。如图3(a)所示长线圈短气隙结构可以充分利用磁密。由于只有一部分线圈处于工作气隙中,所以利用率低,电损耗大。而示短线圈长气隙结构线圈利用率高,电损耗小,由于线圈短、质量轻,在相同的电磁力作用下,其响应性能优于长线圈直线电机,而且短线圈电机的电感较小,有利于提高控制系统的动态稳定性。
音圈电机的两个环形磁极之间存在着较大的漏磁。给线圈施加电压则在线圈里产生电流，进而在线圈上产生与电流成比例的力，使线圈在气隙内沿轴向运动，通过线圈的电流方向决定其运动方向。漏磁场将使外磁轭的磁通增加，饱和程度增加；为了减小极问漏磁，在极间设计一个隔磁环，从而降低外磁轭部分的饱和程度，减小磁轭的厚度。但是极间距离必须合理设计，否则会影响电机的总磁通，反而降低电机的出力。可以看出，极间距离对电机的出力也有较明显的影响。
定子和动子长度的选取主要影响电机“力-位移”曲线的平滑度。定子长度一定时，适当改变动子长度，可以使“力-位移”曲线更平滑，但是应以满足电机的行程要求为主，否则会造成电机体积的增加和成本的浪费。
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