音圈電機的工作原理

力的方向是電流方向和磁場向量的函數(shù)，是二者的相互作用，如果磁場和導線長度為常量，則產生的力與輸入電流成比例，在簡單的音圈電機結構形式中，直線音圈電機就是位于徑向電磁場內的一個管狀線圈繞組，鐵磁圓筒內部是由永i久磁鐵產生的磁場，這樣的布置可使貼在線圈上的磁體具有相同的極性，鐵磁材料的內芯配置在線圈軸向中心線上，與永i久磁體的一端相連，用來形成磁回路。優(yōu)選的引導方式是與硬化鋼軸相結合的直線軸承或軸襯，可以將軸/軸襯集成為一個整體部分，重要的是要保持引導系統(tǒng)的低摩擦，以不降低電機的平滑響應特性。當給線圈通電時，根據(jù)安培力原理，它受到磁場作用，在線圈和磁體之間產生沿軸線方向的力，通電線圈兩端電壓的極性決定力的方向。

音圈電機的結構形式

由于運動部件、彈性元件和線圈形狀的差別,音圈直線電機的結構形式可以分為:

(1)動圈型和動磁型。動圈型的結構磁鐵與導磁材料之間無相對位移,可以避免磁滯損失,容易獲得較強的磁場,具有更好的快速響應能力。圓柱音圈電機圓柱型音圈電機，由于它能提供大推力、高速度，所以應用非常廣泛。缺點是線圈可能出現(xiàn)斷路,易受發(fā)熱問題的影響。動磁型結構線圈部分固定,不會有斷路問題,允許的電流更大。缺點是為了減小運動部分的質量,采用較小的磁鐵則磁場較弱。

(2)MF型和MFK型。音圈電機是一種應用于硬盤、光驅等系統(tǒng)的特殊電動機，題7圖是某間圈電機的原理示意圖，它由一對正對的磁極和一個正方形剛性線圈構成，線圈邊長為L，匝數(shù)為n，磁極正對區(qū)域內的磁感應強度方向垂直于線圈平面豎起向下，大小為B，區(qū)域外的磁場忽略不計。MF型是無彈簧的結構,雖然控制上比較困難,但是具有更大的行程和推力,效率更高。而MFK型是有彈簧的結構形式,由于彈簧的作用,限制了輸出的位移和推力,應 用，自1966年美國IBM公司首1次試制的音圈電動機及其磁頭臂和小車驅動系統(tǒng),應用于該公司生產的23l4型磁盤機上,音圈式直線電機開始進入有效的應用領域,并在運行理論、結構設計。

音圈電機的應用領域

近年來，隨著音圈電機技術的迅速發(fā)展，音圈電機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、快速和高的精度定位運動系統(tǒng)中。與無鐵芯直線電機和有鐵芯直線電機相比它可以提供更好的高頻響應特性，可做高速往復直 線運動，特別適合用于短行程的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)。音圈電機的控制簡單可靠，無需換向裝置，壽命長。假如上邊一個電磁鐵產生磁力把磁鐵n極吸到了上邊，然后剛好電磁鐵的正負極顛倒了，那么就產生斥力把n極推到下邊去。

主要應用的領域：半導體、光學電子、汽車生產檢測、生物生 化檢測取樣、食品制藥、組裝包裝、自動化測試、高速掃描，數(shù)碼影像系統(tǒng)，焊接、貼片、組裝、測試與檢測設備，光學元件的搬運與檢測，各種直線或旋轉 應用，精密而高速運動設備，特別是需要高速的周期往復運動的應用。ns與所接交流電的頻率(f)、電機的磁極對數(shù)(P)之間有嚴格的關系。