音圈電機(jī)的原理
其原理是:在均勻氣隙磁場(chǎng)中放入一圓筒狀繞組,繞組通電產(chǎn)生電磁力帶動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),改變電流的強(qiáng)弱和極性,就可改變電磁力的大小和方向。因此音圈電機(jī)運(yùn)動(dòng)形式可以為直線或者旋轉(zhuǎn)。其具有高響應(yīng)、高速度、高加速度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、力特性好、控制方便等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),杭州音圈馬達(dá),隨著音圈電機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,音圈電機(jī)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(lì)、快速和高的精度定位運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中。與無(wú)鐵芯直線電機(jī)和有鐵芯直線電機(jī)相比它可以提供更好的高頻響應(yīng)特性,可做高速往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),特別適合用于短行程的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)。
工作原理無(wú)論是直線型或是擺動(dòng)型,他們基本原理相同。通電的導(dǎo)體穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于磁場(chǎng)線的力,這個(gè)力的大小取決于通過(guò)場(chǎng)的導(dǎo)體的長(zhǎng)度,磁場(chǎng)及電流的強(qiáng)度。
音圈馬達(dá)是一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置,將電流轉(zhuǎn)化為機(jī)械力,音圈馬達(dá)費(fèi)用,所以其定位以及力的控制通過(guò)位置反饋裝置以及控制器達(dá)成,其精度由控制器決定,與音圈馬達(dá)本身毫無(wú)關(guān)系。
音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式
由于運(yùn)動(dòng)部件、彈性元件和線圈形狀的差別,音圈直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式可以分為:
(1)動(dòng)圈型和動(dòng)磁型。動(dòng)圈型的結(jié)構(gòu)磁鐵與導(dǎo)磁材料之間無(wú)相對(duì)位移,可以避免磁滯損失,容易獲得較強(qiáng)的磁場(chǎng),具有更好的快速響應(yīng)能力。缺點(diǎn)是線圈可能出現(xiàn)斷路,音圈馬達(dá)批發(fā),易受發(fā)熱問(wèn)題的影響。動(dòng)磁型結(jié)構(gòu)線圈部分固定,不會(huì)有斷路問(wèn)題,允許的電流更大。缺點(diǎn)是為了減小運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量,采用較小的磁鐵則磁場(chǎng)較弱。
(2)MF型和MFK型。MF型是無(wú)彈簧的結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)形式,由于彈簧的作用,限制了輸出的位移和推力,應(yīng) 用,自1966年美國(guó)IBM公司首1次試制的音圈電動(dòng)機(jī)及其磁頭臂和小車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),應(yīng)用于該公司生產(chǎn)的23l4型磁盤(pán)機(jī)上,音圈式直線電機(jī)開(kāi)始進(jìn)入有效的應(yīng)用領(lǐng)域,并在運(yùn)行理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
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