音圈马达 (Voice Coil Actuator/ Voice Coil Motor),是一种将电能转化为机械能的装置,并实现直线型及有限摆角的运动。利用来自永1久磁钢的磁场与通电线圈导体产生的磁场中磁极间的相互作用产生有规律的运动的装置。因为音圈马达是一种非换流型动力装置,其定位精度完全取决于反馈及控制系统,与音圈马达本身无关。原理SUPT音圈电机规格、样式很多,无论是直线
音圈电机制作
音圈马达 (Voice Coil Actuator/ Voice Coil Motor),是一种将电能转化为机械能的装置,并实现直线型及有限摆角的运动。利用来自永1久磁钢的磁场与通电线圈导体产生的磁场中磁极间的相互作用产生有规律的运动的装置。因为音圈马达是一种非换流型动力装置,其定位精度完全取决于反馈及控制系统,与音圈马达本身无关。原理SUPT音圈电机规格、样式很多,无论是直线型或是摆动型,他们基本原理相同。采用合适的定位反馈及感应装置其定位精度可以轻易达到10NM,加速度可达300g(实际加速度也取决于负载物的状况)

音圈电机的构成
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。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。ns与所接交流电的频率(f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系。
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。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。音圈电机近年来的发展近年来,随着我国科技的发展与进步,直线驱动技术以及其控制方法也在不断的改进。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。
音圈电机的结构形式
由于运动部件、弹性元件和线圈形状的差别,音圈直线电机的结构形式可以分为:
(1)动圈型和动磁型。动圈型的结构磁铁与导磁材料之间无相对位移,可以避免磁滞损失,容易获得较强的磁场,具有更好的响应能力。缺点是线圈可能出现断路,易受发热问题的影响。动磁型结构线圈部分固定,不会有断路问题,允许的电流更大。据统计,500W以下直流电机中永磁电动机占92%以上,其中绝大多数是铁氧体永磁电动机。缺点是为了减小运动部分的质量,采用较小的磁铁则磁场较弱。
(2)MF型和MFK型。MF型是无弹簧的结构,虽然控制上比较困难,但是具有更大的行程和推力,效率更高。而MFK型是有弹簧的结构形式,由于弹簧的作用,限制了输出的位移和推力,
应 用,自1966年美国IBM公司首1次试制的音圈电动机及其磁头臂和小车驱动系统,应用于该公司生产的23l4型磁盘机上,音圈式直线电机开始进入有效的应用领域,并在运行理论、结构设计。音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机,题7图是某间圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖起向下,大小为B,区域外的磁场忽略不计。
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