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。

直線電機主要特點是：

1、加速度大；2、推力特性平滑；3、行程可任意延長；4、靜音；5、免維護等，配合光柵尺的應用也可達較高的精度。

其主要應用包括：

   1．半導體生產制造設備，包括晶圓制造和 晶片封裝設備等

   2．平板顯示器產業(yè)（FPD ）精密測試設備、硬盤制造、連接器制造、印刷制板設備等

圓柱型音圈電機系列應用相當廣泛。這種電機很高的加速率能夠產生0.7N-1000N的強大動力，而其行程甚至少于50mm。

 該款電機主要應用在yi療、半導體、航空、汽車等領域，包括閥門制動器，小型精密替換測量儀、振動平臺以及主動式減振系統(tǒng)等眾多方面。市場主要指向yi療、半導體、航空及自動化工業(yè)領域。

音圈馬達是一個簡單的裝置，將電流轉化為機械力，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成，其精度由控制器決定，與音圈馬達本身毫無關系。

擺動型音圈電機采用矩型系列產品的技術，將矩形系列產品予以彎曲，以形成一定的角度定位系統(tǒng)，滿足高的性能的角度擺動。RS系列可以提供擺動角度90度，扭力達50 N-m。

擺動型音圈電機產品應用于激光技術中的鏡面ding位器，擺動型閥門制動器、擺動型定位系統(tǒng)以及飛行控制器等方面，涉及半導體行業(yè)、自動化、航空和航天工業(yè)領域

折疊扁平音圈電機扁平型音圈電機與矩型音圈電機相比在同等體積的情況下行程相對較短，但其優(yōu)勢是高度面較低。推力達500N，行程達25mm。

扁平型系列是產生短行程的X-Y運動的理想產品，其市場主要指向半導體及微機床工業(yè)行業(yè)。

音圈電機的原理

基于此原理制造的音圈電機運動形式可以為直線或者圓弧，在國外，音圈電機被認為是一種近乎完i美的伺服驅動裝置。根據(jù)驅動、反饋、控制器和控制算法等配置高低，音圈電機一般可以達到500-1000HZ的運動頻率，甚至更高。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。其控制位置精度也是可以根據(jù)各種配置，較高到幾十個納米這樣的精度要求。

采用歐美技術標準和生產工藝，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。同茂電機的標準直線型音圈電機峰值推力可達到5000N，行程可達到300mm；