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,音圈电机被广泛用在精密定位系统和许多不同形式的高加速、高频激励、快速和高的精度定位运动系统中。而示短线圈长气隙结构线圈利用率高,电损耗小,由于线圈短、质量轻,在相同的电磁力作用下,其快速响应性能优于长线圈直线电机,而且短线圈电机的电感较小,有利于提高控制系统的动态稳定性。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。
音圈直线电机属于直线
直流电机的一种,同样也有行程的限制,无法太长,具有良好的动态特性和直接驱动。由它构成的直线伺服系统能够克服传统的旋转电机加滚珠丝杠驱动方式的一些不足,具有结构简单、动态响应快、调速范围宽、定位精度高等优点。三相电机与单相电机在原理上是相似的,都是通过在定子绕组中通入220V交流电,从而线圈产生磁场,根据左手定则,转子在磁场中受力转动。随着设计水平与控制技术的不断发展,音圈直线电机的应用范围不断扩展,目前在各类短行程的闭环伺服应用中广受欢迎。
只要适当控制通过线圈的电流就可以控制其运动。
一般在设计或选型音圈直线电机时,需要重点考虑以下几个参数。
(1)峰值推力:峰值推力FP为负载力FL、摩擦力FF以及使物体产生加速度的作用力FM的总和,即:FP=FL+FF+FM
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。据统计,500W以下直流电机中永磁电动机占92%以上,其中绝大多数是铁氧体永磁电动机。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)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。苏州业宝机电科技有限公司是一家高性能直线和微摆运动音圈电机、直线电机和线性运动平台的制造商。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。
以上信息由专业从事出轴电机费用的业宝机电于2024/5/9 13:05:09发布
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