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(fù)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。

電機包括電動機和發(fā)電機。是發(fā)電機和電動機的總稱，兩者概念上是有區(qū)別的。

但是，某些電機如同步電機一般較多用作發(fā)電機，但也可直接作為電動機使用。異步電機更多的用于電動機，但是，經(jīng)過增加簡單的外圍元件，也可作為發(fā)電機使用。

電動機：是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動機按使用電源不同分為直流電動機和交流電動機，電力系統(tǒng)中的電動機大部分是交流電機，可以是同步電機或者是異步電機（電機定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速）。它基于安培力原理，即通電線圈放在磁場中產(chǎn)生力，力的大小與施加在線圈上的電流成正比。電動機主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁感線（磁場方向）方向有關(guān)。電動機工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動機轉(zhuǎn)動。

直線音圈電機

直線音圈電機(以下簡稱音圈電機)是一種將電信號轉(zhuǎn)換成直線位移的直流伺服電機。它基于安培力原理，即通電線圈放在磁場中產(chǎn)生力，力的大小與施加在線圈上的電流成正比。音圈電機在理論上有無限分辨率、無滯后、高響應(yīng)、高加速度、高速度、體積小且力特性好、控制方便等一系列優(yōu)點，使它更適用于要求高加速度、高頻激勵、快速和高i精度定位的控制系統(tǒng)中。音圈驅(qū)動器(VoiceCoilActuator)主要組成的部件較為簡單，線圈，彈簧，磁鐵，以及一些固定結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代磁盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器以及一些高i精度的定位系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)都采用音圈電機來驅(qū)動。因此，對這類電機如何進行驅(qū)動，滿足要求的精度和頻響、特定的工作環(huán)境，是目前探索的熱點課題。