音圈电机的结构形式

由于运动部件、弹性元件和线圈形状的差别,音圈直线电机的结构形式可以分为:

(1)动圈型和动磁型。动圈型的结构磁铁与导磁材料之间无相对位移,可以避免磁滞损失,容易获得较强的磁场,具有更好的快速响应能力。缺点是线圈可能出现断路,易受发热问题的影响。动磁型结构线圈部分固定,不会有断路问题,允许的电流更大。缺点是为了减小运动部分的质量,采用较小的磁铁则磁场较弱。(2)在满足推力要求的前提下,尽量减小音圈直线电机的体积和运动部分的质量,使之具有更高的加速度和快速响应能力。

(2)MF型和MFK型。MF型是无弹簧的结构,虽然控制上比较困难,但是具有更大的行程和推力,效率更高。而MFK型是有弹簧的结构形式,由于弹簧的作用,限制了输出的位移和推力,应 用，自1966年美国IBM公司首1次试制的音圈电动机及其磁头臂和小车驱动系统,应用于该公司生产的23l4型磁盘机上,音圈式直线电机开始进入有效的应用领域,并在运行理论、结构设计。原理SUPT音圈电机规格、样式很多，无论是直线型或是摆动型，他们基本原理相同。

音圈电机（Voice Coil Actuator）是一种特殊形式的直接驱动电机，能将电能直接转化成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的传动装置。具有高响应、高速度、高加速度、结构简单、体积小、力特性好、控制方便等优点。近年来，随着音圈电机技术的迅速发展，可做高速往复直线运动，特别适合高速的周期往复运动的应用。采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机，其磁敏传感器件（例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等）装在定子组件上，用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。

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音圈电机的两个环形磁极之间存在着较大的漏磁。直线音圈电机直线音圈电机可实现直接驱动，且从旋转转为直线运动无后冲、也没有能量损失。漏磁场将使外磁轭的磁通增加，饱和程度增加；为了减小极问漏磁，在极间设计一个隔磁环，从而降低外磁轭部分的饱和程度，减小磁轭的厚度。但是极间距离必须合理设计，否则会影响电机的总磁通，反而降低电机的出力。可以看出，极间距离对电机的出力也有较明显的影响。

定子和动子长度的选取主要影响电机“力-位移”曲线的平滑度。定子长度一定时，适当改变动子长度，可以使“力-位移”曲线更平滑，但是应以满足电机的行程要求为主，否则会造成电机体积的增加和成本的浪费。

数值计算是进行音圈电机设计的有效方法，可以准确地计算出电机的出力和特性。

(1)影响音固电机的结构参数包括磁钢厚度、音圈厚度、外磁轭厚度、极间距离以及定子和动子长度，其中影响较大的是磁钢厚度和音圈厚度。

(2)为了减小漏磁并降低磁路的饱和程度，在磁极之间设计隔磁环是非常必要的。影响音圈电机的结构参数包括磁钢厚度、音圈厚度、外磁轭厚度、极间距离以及定子和动子长度，其中影响较大的是磁钢厚度和音圈厚度。