音圈電機(jī)速度與行程計(jì)算

速度:在需要恒定推力的場(chǎng)合,只需要較低的額定速度。對(duì)于點(diǎn)到點(diǎn)定位運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)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(dòng)的速度曲線如圖2所示。對(duì)梯形速度曲線,vmax=115vtrap,對(duì)三角形速度曲線,vmax=2vtri。當(dāng)給線圈通電時(shí)，根據(jù)安培力原理，它受到磁場(chǎng)作用，在線圈和磁體之間產(chǎn)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。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(shí)的平均速度。

行程:反映電機(jī)的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)為基準(zhǔn)的正負(fù)位移,一般從幾微米至上百毫米。

音圈電機(jī)規(guī)格、樣式很多，無(wú)論是直線型或是擺動(dòng)型，它們基本原理相同：通電的導(dǎo)體穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直磁力線的力，這個(gè)力的大小取決于通過(guò)磁場(chǎng)的導(dǎo)體的長(zhǎng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度及電流大小。音圈電機(jī)將實(shí)際的電流轉(zhuǎn)化為直線推力或扭力，它們的大小是同實(shí)際通過(guò)的電流的大小成比例。近年來(lái)，隨著音圈電機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，音圈電機(jī)被廣泛用在精密定位系統(tǒng)和許多不同形式的高加速、高頻激勵(lì)、快速和高精度定位運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中。

磁場(chǎng)中，兩磁極集中于一點(diǎn)，磁場(chǎng)線是從一極直線穿過(guò)空氣好線圈指向另一極，然后從另一極以同樣的方式返回到這一極，是一條閉合線路。線圈起傳導(dǎo)電流的作用并使其切割磁力線，從而產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的力；在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將初級(jí)和次級(jí)制造成不同的長(zhǎng)度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級(jí)與次級(jí)之間的耦合保持不變。改變電流方向，從而改變運(yùn)動(dòng)方向。外殼一般采用合金鋼制作以便于加工和安裝固定；繞線基座由鋁、塑料等輕型無(wú)磁性的材料制成，它可以幫助線圈散熱。

數(shù)值計(jì)算是進(jìn)行音圈電機(jī)設(shè)計(jì)的有效方法，可以準(zhǔn)確地計(jì)算出電機(jī)的出力和特性。

(1)影響音固電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括磁鋼厚度、音圈厚度、外磁軛厚度、極間距離以及定子和動(dòng)子長(zhǎng)度，其中影響較大的是磁鋼厚度和音圈厚度。

(2)為了減小漏磁并降低磁路的飽和程度，在磁極之間設(shè)計(jì)隔磁環(huán)是非常必要的。影響音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括磁鋼厚度、音圈厚度、外磁軛厚度、極間距離以及定子和動(dòng)子長(zhǎng)度，其中影響較大的是磁鋼厚度和音圈厚度。

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(dòng)型音圈電機(jī)。

一般電動(dòng)機(jī)工作時(shí)都是轉(zhuǎn)動(dòng)的．但是用旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的交通工具（比如電動(dòng)機(jī)車和城市中的電車等）需要做直線運(yùn)動(dòng)，用旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器的一些部件也要做直線運(yùn)動(dòng)．這就需要增加把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的一套裝置．能不能直接運(yùn)用直線運(yùn)動(dòng)的電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，從而省去這套裝呢？音圈電機(jī)（VoiceCoilActuator）是一種特殊形式的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，能將電能直接轉(zhuǎn)化成直線運(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。幾十年前人們就提出了這個(gè)問(wèn)題．現(xiàn)在已制成了直線運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)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(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。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.

由定子演變而來(lái)的一側(cè)稱為初級(jí)，由轉(zhuǎn)子演變而來(lái)的一側(cè)稱為次級(jí)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將初級(jí)和次級(jí)制造成不同的長(zhǎng)度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級(jí)與次級(jí)之間的耦合保持不變。直線電機(jī)可以是短初級(jí)長(zhǎng)次級(jí)，也可以是長(zhǎng)初級(jí)短次級(jí)。考慮到制造成本、運(yùn)行費(fèi)用，目般均采用短初級(jí)長(zhǎng)次級(jí)。音圈電機(jī)的磁路形式磁路設(shè)計(jì)就是要以最少的永1久磁鐵和導(dǎo)磁材料來(lái)產(chǎn)生具有高磁通密度且分布均勻的磁場(chǎng)。