音圈電機(jī)

一種特殊形式的直接驅(qū)動電機(jī) .具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、高速、高加速、響應(yīng)快等特性.其工作原理是,通電線圈(導(dǎo)體)放在磁場內(nèi)就會產(chǎn)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(jī)運(yùn)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(tǒng)性能要求的提高和音圈電機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,音圈電機(jī)不僅被廣泛用在磁盤、激光唱片定位等精密定位系統(tǒng),在許多不同形式的高加速、高頻激勵上也得到廣泛應(yīng)用.如,光學(xué)系統(tǒng)中透鏡的定位;機(jī)械工具的多坐標(biāo)定位平臺;醫(yī)學(xué)裝置中精密電子管、真空管控制;在柔性機(jī)器人中,為使末端執(zhí)行器快速、精1確定位,還可以用音圈電機(jī)來有效地抑制振動。音圈電機(jī)的設(shè)計應(yīng)遵循以下幾個基本原則：(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度的乘積，以提高單位電流1產(chǎn)生的磁推力。

音圈電機(jī)的簡介

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

音圈電機(jī)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(dǎo)磁材料,設(shè)計具有高磁通密度的均勻氣隙磁場,提高工作效率,產(chǎn)生盡可能大的推力。對于點到點定位運(yùn)動的場合額定速度必須大于平均速度,它們之間的關(guān)系和速度曲線的類型有關(guān)。電機(jī)運(yùn)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(yùn)行時的平均速度。

行程:反映電機(jī)的運(yùn)動范圍,指電機(jī)從一端運(yùn)行到另一端的總位移,或以運(yùn)行距離的中點為基準(zhǔn)的正負(fù)位移,一般從幾微米至上百毫米。

電機(jī)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(jī)，其磁敏傳感器件（例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或集成電路等）裝在定子組件上，用來檢測永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)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(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，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。