音圈電機的電磁場計算與分析

音圈電機是一種將電信號轉換成直線位移的直流伺服電機。以音圈電機為動力的直線定位系統(tǒng)具有整體結構簡單、驅動速度快、定位精度高等優(yōu)點，已廣泛應用于計算機磁盤驅動器、激光微調(diào)機、六自由度機器人手臂等高新技術設備中。

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

音圈電機的工作原理與電動式揚聲器類似，即在磁場中放入一環(huán)形繞組，繞組通電后產(chǎn)生電磁力，帶動負載作直線運動；改變電流的強弱和極性，即可改變電磁力的大小和方向。

直線電機的介紹與原理

直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。音圈電機電機結構簡單，體積小、力特征穩(wěn)定、易于控制，能兼容多品牌運動器和驅動器。它可以看成是一臺旋轉電機按徑向剖開，并展成平面而成。直線電機也稱線性電機，線性馬達，直線馬達，推桿馬達。經(jīng)常用的直線電機類型是平板式和U 型槽式，和管式。 線圈的典型組成是三相，有霍爾元件實現(xiàn)無刷換相。

音圈直線電機(Voice Coil Motor)因其結構類似于喇叭的音圈而得名。直線電機的介紹與原理直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。具有高頻響應、高的精度的特點，適合用于短行程的閉環(huán)伺服應用。由于它體積小，特別適合用在一些狹小的空間。它響應速度快（毫秒級），本身重量小，因而可以達到很高的加速度，可以做高速振蕩往復運動（可達幾十赫茲）。

控制簡單可靠，無需換向裝置，免維護，長壽命，可以長期連續(xù)工作。對推力的精密控制使之可用于只能輕微碰觸的細微嬌嫩對象，如硅片、IC、生物體和容易變形損壞的物體等。我們的音圈電機可以進行精密的位置、速度、加速度和推力控制，無背隙煩惱。位置精度級別可達0.1-5μm，加速度達20G。對推力的精密控制使之可用于只能輕微碰觸的細微嬌嫩對象，如硅片、IC、生物體和容易變形損壞的物體等。 此類電機適合于高速度、高加速度、短行程的高成本應用。

直線型音圈電機產(chǎn)生的力可超過3000N，行程可達175mm,擺動型音圈電機產(chǎn)生的力矩大可達100Nm 擺動角度大于90度。通過通電線圈在磁場中受到作用力的原理，進行移動，控制需要借助一些外部的部件，例如DriveIC，通過DriveIC來控制和輸出電流的大小和時間，由此來控制VoiceCoilActuator需要到達的位置。音圈電機的相應頻率高，響應時間大約為5ms，該種音圈電機特別適合小行程高的精度和高的響應頻率的系統(tǒng)，可以做到高速振蕩往復運動（可達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10um,加速度可達300G

位置模式所謂 '位置模式', 是允許致動軸, 沿著行程方向使用加速度值, 速度值及力量值移動至目標位置.  相對式的運動或教導式的運動.速度模式所謂 '速度模式', 是允許致動軸, 以所給的 速度值, 加速度值, 力量值及方向值來移動. 基本上, 它是使用在'軟性接觸'的程序中.