音圈電機(jī)的電磁場(chǎng)計(jì)算與分析

音圈電機(jī)是一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成直線位移的直流伺服電機(jī)。以音圈電機(jī)為動(dòng)力的直線定位系統(tǒng)具有整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)速度快、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、激光微調(diào)機(jī)、六自由度機(jī)器人手臂等高新技術(shù)設(shè)備中。

音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由定子和動(dòng)子組成。其中定子包括外磁軛、環(huán)形磁鋼、隔磁環(huán)和內(nèi)磁軛，動(dòng)子由音圈繞組和繞組支架組成。

音圈電機(jī)的工作原理與電動(dòng)式揚(yáng)聲器類似，即在磁場(chǎng)中放入一環(huán)形繞組，繞組通電后產(chǎn)生電磁力，帶動(dòng)負(fù)載作直線運(yùn)動(dòng)；改變電流的強(qiáng)弱和極性，即可改變電磁力的大小和方向。

直線電機(jī)的介紹與原理

直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。音圈電機(jī)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、力特征穩(wěn)定、易于控制，能兼容多品牌運(yùn)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)器。它可以看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開(kāi)，并展成平面而成。直線電機(jī)也稱線性電機(jī)，線性馬達(dá)，直線馬達(dá)，推桿馬達(dá)。經(jīng)常用的直線電機(jī)類型是平板式和U 型槽式，和管式。 線圈的典型組成是三相，有霍爾元件實(shí)現(xiàn)無(wú)刷換相。

音圈直線電機(jī)(Voice Coil Motor)因其結(jié)構(gòu)類似于喇叭的音圈而得名。直線電機(jī)的介紹與原理直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。具有高頻響應(yīng)、高的精度的特點(diǎn)，適合用于短行程的閉環(huán)伺服應(yīng)用。由于它體積小，特別適合用在一些狹小的空間。它響應(yīng)速度快（毫秒級(jí)），本身重量小，因而可以達(dá)到很高的加速度，可以做高速振蕩往復(fù)運(yùn)動(dòng)（可達(dá)幾十赫茲）。

控制簡(jiǎn)單可靠，無(wú)需換向裝置，免維護(hù)，長(zhǎng)壽命，可以長(zhǎng)期連續(xù)工作。對(duì)推力的精密控制使之可用于只能輕微碰觸的細(xì)微嬌嫩對(duì)象，如硅片、IC、生物體和容易變形損壞的物體等。我們的音圈電機(jī)可以進(jìn)行精密的位置、速度、加速度和推力控制，無(wú)背隙煩惱。位置精度級(jí)別可達(dá)0.1-5μm，加速度達(dá)20G。對(duì)推力的精密控制使之可用于只能輕微碰觸的細(xì)微嬌嫩對(duì)象，如硅片、IC、生物體和容易變形損壞的物體等。 此類電機(jī)適合于高速度、高加速度、短行程的高成本應(yīng)用。

直線型音圈電機(jī)產(chǎn)生的力可超過(guò)3000N，行程可達(dá)175mm,擺動(dòng)型音圈電機(jī)產(chǎn)生的力矩大可達(dá)100Nm 擺動(dòng)角度大于90度。通過(guò)通電線圈在磁場(chǎng)中受到作用力的原理，進(jìn)行移動(dòng)，控制需要借助一些外部的部件，例如DriveIC，通過(guò)DriveIC來(lái)控制和輸出電流的大小和時(shí)間，由此來(lái)控制VoiceCoilActuator需要到達(dá)的位置。音圈電機(jī)的相應(yīng)頻率高，響應(yīng)時(shí)間大約為5ms，該種音圈電機(jī)特別適合小行程高的精度和高的響應(yīng)頻率的系統(tǒng)，可以做到高速振蕩往復(fù)運(yùn)動(dòng)（可達(dá)100Hz）其精度取決于反饋及控制系統(tǒng)采用合適的位置反饋其定位精度可達(dá)10um,加速度可達(dá)300G

位置模式所謂 '位置模式', 是允許致動(dòng)軸, 沿著行程方向使用加速度值, 速度值及力量值移動(dòng)至目標(biāo)位置.  相對(duì)式的運(yùn)動(dòng)或教導(dǎo)式的運(yùn)動(dòng).速度模式所謂 '速度模式', 是允許致動(dòng)軸, 以所給的 速度值, 加速度值, 力量值及方向值來(lái)移動(dòng). 基本上, 它是使用在'軟性接觸'的程序中.