音圈電機的原理

機械系統(tǒng)原理  音圈電機經(jīng)常作為一個由磁體和線圈組成的零部件出售。線圈與磁體之間的較小氣隙通常是(0. 254～0. 381) mm，根據(jù)需要此氣隙可以增大，只是需要確定引導系統(tǒng)允許的運動范圍，同時避免線圈與磁體間摩擦或碰撞。多數(shù)情況下，移動載荷與線圈相連，即動音圈結(jié)構(gòu)。 其優(yōu)點是固定的磁鐵系統(tǒng)可以比較大，因而可以得到較強的磁場；缺點是音圈輸電線處于運動狀態(tài)，容易出現(xiàn)斷路的問題。同時由于可運動的支承，運動部件和環(huán)境的熱接觸很惡劣，動音圈產(chǎn)生的熱量會使運動部件的溫度升高，因而音圈中所允許的較大電流較小，當載荷對熱特別敏感時，可以把載荷與磁體相連，即固定音圈結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)線圈的散熱不再是大問題，線圈允許的較大電流較大，但為了減小運動部分的質(zhì)量，采用了較小的磁鐵，因此磁場較弱。式中,vmax為額定速度,vtrap、vtri分別為梯形和三角形速度曲線運行時的平均速度。

音圈電機的工作原理

在音圈電機的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，有一個圓柱 狀線圈，圓柱中心桿與包圍在中心桿周圍的永1久磁體形成 的氣隙，在磁體和中心桿外部罩有一個軟鐵殼。線圈在氣 隙內(nèi)沿圓柱軸向運動。圖4為此傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)音圈電機的軸測 圖。  依據(jù)線圈行程，線圈的軸向長度可以超出磁鐵軸向長 度，即長音圈結(jié)構(gòu)。而有時根據(jù)行程，磁體又可以比線圈 長，即短音圈結(jié)構(gòu)。音圈旋轉(zhuǎn)電機可視為一種單相直流電機,只是其旋轉(zhuǎn)角度受到限制,一般小于90b,用于對硬盤磁頭進行直接驅(qū)動和精密定位,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫操作[1]。長音圈結(jié)構(gòu)中的音圈長度要大于工作。

音圈電機的磁路形式

磁路設(shè)計就是要以較少的永i久磁鐵和導磁材料來產(chǎn)生具有高磁通密度且分布均勻的磁場。為音圈直線電機典型的磁路形式。根據(jù)永1久磁鐵所處位置、磁場方向以及氣隙與線圈的相對長度,可以劃分為幾種不同的磁路類型。

(1)內(nèi)磁型和外磁型。,內(nèi)磁結(jié)構(gòu)的磁鐵包覆在導磁材料內(nèi)部,具有遮蔽效果,故磁漏較小。所示外磁結(jié)構(gòu)的磁鐵外露,磁漏較多,需要有遮蔽,以避免產(chǎn)生干擾。這種電機一般尺寸較長,磁阻較大,但線圈的電感較小。

音圈馬達

利用來自永1久磁鋼的磁場與通電線圈導體產(chǎn)生的磁場中磁極間的相互作用產(chǎn)生有規(guī)律的運動的裝置。

無論是直線型或是擺動型，他們基本原理相同。通電的導體穿過磁場的時候，會產(chǎn)生一個垂直于磁場線的力，這個力的大小取決于通過場的導體的長度，磁場及電流的強度。音圈馬達是一個簡單的裝置，將電流轉(zhuǎn)化為機械力。

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