音圈電機

一種特殊形式的直接驅動電機 .具有結構簡單、體積小、高速、高加速、響應快等特性.其工作原理是,通電線圈(導體)放在磁場內就會產生力,力的大小與施加在線圈上的電流成比例.基于此原理制造的音圈電機運動形式可以為直線或者圓弧. 近年來,隨著對高速、高的精度定位系統性能要求的提高和音圈電機技術的迅速發展,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,在許多不同形式的高加速、高頻激勵上也得到廣泛應用.如,光學系統中透鏡的定位;機械工具的多坐標定位平臺;醫學裝置中精密電子管、真空管控制;在柔性機器人中,為使末端執行器快速、精1確定位,還可以用音圈電機來有效地抑制振動。音圈電機的設計應遵循以下幾個基本原則：(1)在電機體積給定的情況下，應盡可能增加氣隙磁密與線圈總長度的乘積，以提高單位電流1產生的磁推力。

音圈電機的簡介

音圈電機,顧名思義,其原本的主要用途為推動音響喇叭,根據運動形式的不同,可分為旋轉式與直線式。音圈電機的結構形式由于運動部件、彈性元件和線圈形狀的差別,音圈直線電機的結構形式可以分為:(1)動圈型和動磁型。音圈旋轉電機可視為一種單相直流電機,只是其旋轉角度受到限制,一般小于90b,用于對硬盤磁頭進行直接驅動和精密定位,實現數據的讀寫操作 [1] 。音圈直線電機屬于直線 直流電機的一種,同樣也有行程的限制,無法太長,具有良好的動態特性和直接驅動。

音圈電機速度與行程計算

速度:在需要恒定推力的場合,只需要較低的額定速度。(1)以少的永磁體及導磁材料,設計具有高磁通密度的均勻氣隙磁場,提高工作效率,產生盡可能大的推力。對于點到點定位運動的場合額定速度必須大于平均速度,它們之間的關系和速度曲線的類型有關。電機運動的速度曲線如圖2所示。對梯形速度曲線,vmax=115vtrap,對三角形速度曲線,vmax=2vtri。式中,vmax為額定速度,vtrap、vtri分別為梯形和三角形速度曲線運行時的平均速度。

行程:反映電機的運動范圍,指電機從一端運行到另一端的總位移,或以運行距離的中點為基準的正負位移,一般從幾微米至上百毫米。

電機蓋子上面可以裝上霍爾傳感器，用以測速。

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機，其磁敏傳感器件（例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或集成電路等）裝在定子組件上，用來檢測永磁體、轉子旋轉時產生的磁場變化。電動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機，在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件，轉子上裝有遮光板，光源為發光二極管或小燈泡。轉子旋轉時，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈沖信號。