音圈電機的電磁場計算與分析

音圈電機是一種將電信號轉(zhuǎn)換成直線位移的直流伺服電機。以音圈電機為動力的直線定位系統(tǒng)具有整體結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動速度快、定位精度高等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于計算機磁盤驅(qū)動器、激光微調(diào)機、六自由度機器人手臂等高新技術(shù)設(shè)備中。

音圈電機的結(jié)構(gòu)主要由定子和動子組成。其中定子包括外磁軛、環(huán)形磁鋼、隔磁環(huán)和內(nèi)磁軛，動子由音圈繞組和繞組支架組成。

音圈電機的工作原理與電動式揚聲器類似，即在磁場中放入一環(huán)形繞組，繞組通電后產(chǎn)生電磁力，帶動負載作直線運動；改變電流的強弱和極性，即可改變電磁力的大小和方向。

直線電機主要特點是：

1、加速度大；2、推力特性平滑；3、行程可任意延長；4、靜音；5、免維護等，配合光柵尺的應(yīng)用也可達較高的精度。

其主要應(yīng)用包括：

   1．半導(dǎo)體生產(chǎn)制造設(shè)備，包括晶圓制造和 晶片封裝設(shè)備等

   2．平板顯示器產(chǎn)業(yè)（FPD ）精密測試設(shè)備、硬盤制造、連接器制造、印刷制板設(shè)備等

圓柱型音圈電機系列應(yīng)用相當廣泛。這種電機很高的加速率能夠產(chǎn)生0.7N-1000N的強大動力，而其行程甚至少于50mm。

 該款電機主要應(yīng)用在yi療、半導(dǎo)體、航空、汽車等領(lǐng)域，包括閥門制動器，小型精密替換測量儀、振動平臺以及主動式減振系統(tǒng)等眾多方面。市場主要指向yi療、半導(dǎo)體、航空及自動化工業(yè)領(lǐng)域。

音圈馬達是一個簡單的裝置，將電流轉(zhuǎn)化為機械力，所以其定位以及力的控制通過位置反饋裝置以及控制器達成，其精度由控制器決定，與音圈馬達本身毫無關(guān)系。

擺動型音圈電機采用矩型系列產(chǎn)品的技術(shù)，將矩形系列產(chǎn)品予以彎曲，以形成一定的角度定位系統(tǒng)，滿足高的性能的角度擺動。RS系列可以提供擺動角度90度，扭力達50 N-m。

擺動型音圈電機產(chǎn)品應(yīng)用于激光技術(shù)中的鏡面ding位器，擺動型閥門制動器、擺動型定位系統(tǒng)以及飛行控制器等方面，涉及半導(dǎo)體行業(yè)、自動化、航空和航天工業(yè)領(lǐng)域

折疊扁平音圈電機扁平型音圈電機與矩型音圈電機相比在同等體積的情況下行程相對較短，但其優(yōu)勢是高度面較低。推力達500N，行程達25mm。

扁平型系列是產(chǎn)生短行程的X-Y運動的理想產(chǎn)品，其市場主要指向半導(dǎo)體及微機床工業(yè)行業(yè)。

音圈電機的原理

基于此原理制造的音圈電機運動形式可以為直線或者圓弧，在國外，音圈電機被認為是一種近乎完i美的伺服驅(qū)動裝置。根據(jù)驅(qū)動、反饋、控制器和控制算法等配置高低，音圈電機一般可以達到500-1000HZ的運動頻率，甚至更高。對推力的精密控制使之可用于只能輕微碰觸的細微嬌嫩對象，如硅片、IC、生物體和容易變形損壞的物體等。其控制位置精度也是可以根據(jù)各種配置，較高到幾十個納米這樣的精度要求。

采用歐美技術(shù)標準和生產(chǎn)工藝，電機結(jié)構(gòu)簡單，體積小、力特征穩(wěn)定、易于控制，能兼容多品牌運動器和驅(qū)動器。同茂電機的標準直線型音圈電機峰值推力可達到5000N，行程可達到300mm；