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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。

音圈電機的設(shè)計應遵循以下幾個基本原則：

(1)在電機體積給定的情況下，應盡可能增加氣隙磁密與線圈總長度的乘積，以提高單位電liu產(chǎn)生的磁推力。

(2)減小漏磁，降低磁路的飽和程度，從而減小電機的體積。

 電磁場計算

音圈電機的設(shè)計與分析應以電磁場計算為基礎(chǔ)。

音圈厚度不但影響電機繞組的安匝數(shù)，同時影響氣隙磁密，兩者相互矛盾。而電機的出力與這兩項乘積成正比，因此存在優(yōu)厚度使電機出力大。可以看出，音圈厚度對電機出力的影響較為明顯，音圈厚度過大過或小都會使電機的出力降低。

為了確保直線電機安全、可靠、經(jīng)濟、長久運行，以滿足連續(xù)工作生產(chǎn)的需要，我們?nèi)粘９ぷ髦斜仨殞χ本€電機進行維護保養(yǎng)：

1、保持電機清潔、防止油、水等污物進入電機內(nèi)部。

2、檢查電機接線端子螺栓及電機底座固定螺栓是否松動。

3、檢查電機風葉的轉(zhuǎn)動情況。

4、檢查電機外殼是否明顯發(fā)熱，兩端軸承是否有漏油等現(xiàn)象。

5、注意觀察電機在運行中是否有不正常雜音、振動及特殊氣味。

音圈直線電機(Voice Coil Motor)因其結(jié)構(gòu)類似于喇叭的音圈而得名。具有高頻響應、高的精度的特點，適合用于短行程的閉環(huán)伺服應用。由于它體積小，特別適合用在一些狹小的空間。它響應速度快（毫秒級），本身重量小，因而可以達到很高的加速度，可以做高速振蕩往復運動（可達幾十赫茲）。其主要應用包括：1．半導體生產(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用相當廣泛。

控制簡單可靠，無需換向裝置，免維護，長壽命，可以長期連續(xù)工作。我們的音圈電機可以進行精密的位置、速度、加速度和推力控制，無背隙煩惱。位置精度級別可達0.1-5μm，加速度達20G。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。 此類電機適合于高速度、高加速度、短行程的高成本應用。音圈馬達(VoiceCoilActuator/VoiceCoilMotor)，是一種將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，并實現(xiàn)直線型及有限擺角的運動。