音圈馬達 (Voice Coil Actuator/ Voice Coil Motor),是一種將電能轉化為機械能的裝置,并實現直線型及有限擺角的運動。矩形音圈電機與圓柱型音圈電機相比較,矩形音圈電機產生較小的推力,但其行程相對較長。利用來自永1久磁鋼的磁場與通電線圈導體產生的磁場中磁極間的相互作用產生有規律的運動的裝置。因為音圈馬達是一種非換流型動力裝置,其定位精度完全取決于反饋及控制系統,與音圈馬達本身無關。采用合適的定位反饋及感應裝置其定位精度可以輕易達到10NM,加速度可達300g(實際加速度也取決于負載物的狀況)


音圈電機的工作原理
力的方向是電流方向和磁場向量的函數,是二者的相互作用,如果磁場和導線長度為常量,則產生的力與輸入電流成比例,在簡單的音圈電機結構形式中,直線音圈電機就是位于徑向電磁場內的一個管狀線圈繞組,鐵磁圓筒內部是由永i久磁鐵產生的磁場,這樣的布置可使貼在線圈上的磁體具有相同的極性,鐵磁材料的內芯配置在線圈軸向中心線上,與永i久磁體的一端相連,用來形成磁回路。(2)在滿足推力要求的前提下,盡量減小音圈直線電機的體積和運動部分的質量,使之具有更高的加速度和快速響應能力。當給線圈通電時,根據安培力原理,它受到磁場作用,在線圈和磁體之間產生沿軸線方向的力,通電線圈兩端電壓的極性決定力的方向。

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。以直線感應電動機為例:當初級繞組通入交流電源時,便在氣隙中產生行波磁場,次級在行波磁場切割下,將感應出電動勢并產生電流,該電流與氣隙中的磁場相作用就產生電磁推力。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。

音圈電機的磁路形式
磁路設計就是要以較少的永i久磁鐵和導磁材料來產生具有高磁通密度且分布均勻的磁場。為音圈直線電機典型的磁路形式。根據永1久磁鐵所處位置、磁場方向以及氣隙與線圈的相對長度,可以劃分為幾種不同的磁路類型。
(1)內磁型和外磁型。,內磁結構的磁鐵包覆在導磁材料內部,具有遮蔽效果,故磁漏較小。所示外磁結構的磁鐵外露,磁漏較多,需要有遮蔽,以避免產生干擾。這種電機一般尺寸較長,磁阻較大,但線圈的電感較小。



