音圈電機(jī)的電磁場計算與分析  

音圈電機(jī)是一種將電信號轉(zhuǎn)換成直線位移的直流伺服電機(jī)。以音圈電機(jī)為動力的直線定位系統(tǒng)具有整體結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動速度快、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于計算機(jī)磁盤驅(qū)動器、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。  評價音圈電機(jī)的指標(biāo)包括出力大小和“力一位移”曲線的平滑度。音圈馬達(dá)是一個簡單的裝置，將電流轉(zhuǎn)化為機(jī)械力，所以其定位以及力的控制通過位置反饋裝置以及控制器達(dá)成，其精度由控制器決定，與音圈馬達(dá)本身毫無關(guān)系。在音固電機(jī)設(shè)計中，需要合理確定各個尺寸和電磁參數(shù)，以得到理想的出力和“力一位移”曲線。

 

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。動圈型的結(jié)構(gòu)磁鐵與導(dǎo)磁材料之間無相對位移,可以避免磁滯損失,容易獲得較強(qiáng)的磁場,具有更好的快速響應(yīng)能力。缺點(diǎn)是線圈可能出現(xiàn)斷路,易受發(fā)熱問題的影響。動磁型結(jié)構(gòu)線圈部分固定,不會有斷路問題,允許的電流更大。其具有高響應(yīng)、高速度、高加速度、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、力特性好、控制方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是為了減小運(yùn)動部分的質(zhì)量,采用較小的磁鐵則磁場較弱。

所謂音圈直線電機(jī)(Voice Coil Motor)因其結(jié)構(gòu)類似于喇叭的音圈而得名。具有高頻響、高i精度的特點(diǎn)。SUPT主要把此類電機(jī)分為圓柱型音圈電機(jī)和擺動型音圈電機(jī)。

一般電動機(jī)工作時都是轉(zhuǎn)動的．但是用旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動的交通工具（比如電動機(jī)車和城市中的電車等）需要做直線運(yùn)動，用旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動的機(jī)器的一些部件也要做直線運(yùn)動．這就需要增加把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動的一套裝置．能不能直接運(yùn)用直線運(yùn)動的電機(jī)來驅(qū)動，從而省去這套裝呢？單相電機(jī)的正反轉(zhuǎn)只需改變電容與線圈和電源的接線方向就可以改變轉(zhuǎn)動方向。幾十年前人們就提出了這個問題．現(xiàn)在已制成了直線運(yùn)動的電動機(jī)，即直線電機(jī)． 工作原理.

直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開，并展成平面而成.

由定子演變而來的一側(cè)稱為初級，由轉(zhuǎn)子演變而來的一側(cè)稱為次級。在實(shí)際應(yīng)用時，將初級和次級制造成不同的長度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級與次級之間的耦合保持不變。直線電機(jī)可以是短初級長次級，也可以是長初級短次級。音圈電機(jī)的材料選用選擇音圈電機(jī)材料需要考慮系統(tǒng)性能、工作環(huán)境、加工和成本等因素?？紤]到制造成本、運(yùn)行費(fèi)用，目前一般均采用短初級長次級。

三相電機(jī)則是同入了三路220V的交流電，這樣就能形成一個旋轉(zhuǎn)的磁場，不用采取其他措施電機(jī)就能轉(zhuǎn)起來。

單相電機(jī)的正反轉(zhuǎn)只需改變電容與線圈和電源的接線方向就可以改變轉(zhuǎn)動方向。

三相電機(jī)則只需改變其中任意兩路的接線，就可以改變轉(zhuǎn)動方向。

根據(jù)以上原理，三相電機(jī)一般用于工業(yè)中需要較大力矩的場合。

單相電機(jī)一般用于民用，力矩，功率較小的的場合。