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。给线圈施加电压则在线圈里产生电流,进而在线圈上产生与电流成比例的力,使线圈在气隙内沿轴向运动,通过线圈的电流方向决定其运动方向。近年来,随着音圈电机技术的迅速发展,音圈电机被广泛用在精密***系统和许多不同形式的高加速、高频激励、快速和高的精度***运动系统中。与无铁芯直线电机和有铁芯直线电机相比它可以提供更好的高频响应特性,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。音圈电机的控制简单可靠,无需换向装置,寿命长。
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。其工作原理是,通电线圈(导体)放在磁场内就会产生力,力的大小与施加在线圈上的电流成比例。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。
音圈电机的材料选用
选择音圈电机材料需要考虑系统性能、工作环境、加工和成本等因素。线圈一般是用铜或铝线缠在非铁磁的绕线筒上,外部涂上一层聚合体薄膜来绝缘。(3)合理设计电机定子和动子的轴向长度,以得到平滑的“力-位移”曲线。铝线的传导率是铜线的一半,但重量是铜线的三分之一。可根据具体散热和使用情况进行选择。大部分永1久磁体材料是硬磁铁,钕铁硼和钴化钐。用来容纳线圈的磁体气隙必须足够大,也就是磁体必须在较低的载重线上工作,通常B/H=1. 0~2. 0。另外磁材料应当具有高抗磁力和相当好的退磁曲线,以提高磁路的工作效率。
摆动型音圈电机
系列采用矩型系列产品的技术,将矩形系列产品予以弯曲,以形成一定的优先角度***系统。其典型的扭矩达到100度,扭力达 50 N-m。对梯形速度曲线,vmax=115vtrap,对三角形速度曲线,vmax=2vtri。摆动型系列产品典型应用于激光技术中的镜面定1位器,摆动型阀门制动器、摆动型***系统以及飞行控制器等方面,涉及半导体行业、自动化、飞机工业领域。音圈马达 ,是一种将电能转化为机械能的装置,并实现直线型及有限摆角的运动。
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