圆柱型音圈电机 - 360文档中心

SMAC Catalogue 2009(SMAC音圈电机)

LAS20 直线划块, 10mm 行程, 24volt 单线圈, 5 micron 编码器.
LAL300-050-85-F
LAL300 直线执行器,50mm 行程, 48volt 双线圈 5 micron 编码器, 轴端内螺纹.
LAR55-100-75-MS-MOD674
LAR55 直线带旋转执行器, 100mm 行程, 48 volt 单线圈, 5 micron 编码器, 外螺纹, 带弹簧, mod 674 规格.
10 15 15 15 15 25 25 25 25 50 50 15 25 50 15 15 25 25 25 50 50
1.5 12 17 24 34 8 11 16 22 4.5 6.5 18 15 12 40 62 27 53 25 40 90
1 7.2 9.1 7.2 9.1 6 6.8 6 6.8 4 4.5 18 15 12 31 48 22 44 19 32 33.5
C L L L L G
A A A A X R
L L R S Y P 3
3 0 3 5
6 0 5 5
0 0 0 1
2 5 5 0
5 0 0 0 5 6 7 8 0 1 5 2 B F M C V S 1 2 3 4 5 A B = 24 volt single coil = 24 volt double coil* = 48 volt single coil = 48 volt double coil* = 0.5µm = 1.0µm = 5.0µm (standard) = 0.1µm* = BLANK (standard) = FEMALE = MALE = CUSTOM = VACUUM = SRPING = STRAIGHT (standard) = 90° = Flying Lead (straight) = Flying Lead 90° = Pigtail = Front Mount = Base Mount * check availability

直线音圈电机结构设计与数学建模分析

直线音圈电机结构设计与数学建模分析音圈直线电机是一种将电能直接转化为直线运动而不需要任何中间转换机构的特种电机，由于具有体积小、质量轻、高响应等一系列优点，因而在一些精密领域及快速响应场合得到了广泛的应用。

文章重点介绍了一种自主设计的音圈电机的结构，并且在分析动态特征的基础上通过数学推导建立了比较精确的数学模型。

标签：音圈直线电机；结构；工作原理；数学模型引言音圈电机（V oice Coil Motor）是一种特殊形式的直接驱动电机，因其工作原理与扬声器类似而得名。

其工作原理就是安培力原理，通电线圈（导体）放在磁场内就会产生力，力的大小与施加在线圈上的电流成比例。

音圈电机将电能直接转换成机械能，省去了中间转换机构，在一些精密定位系统、高加速领域中得到了广泛的应用，如磁盘定位、光学透镜定位等[1，2]。

根据运动部件的不同，音圈电机可以分为动铁式与动圈式；根据运动方式的不同，音圈电机可分为直线型与旋转型；根据音圈电机内线圈的长短可分为长音圈型与短音圈型；根据磁通源的不同，音圈电机可分为永磁式与电磁式[3，4]。

文章所研究的音圈电机为动圈型永磁式直线音圈电机，将电能直接转换为直线运动的机械能。

1 直线音圈电机的结构文章所设计的音圈电动机为直线电机的一种，动线圈型永磁式直线直流电动机，这种直流直线电机由以下几部分组成，主要包括外壳、环形磁铁、铁芯、底座、电枢骨架和电枢线圈。

图1所示就是音圈电机的结构示意图。

图1 音圈电机结构示意图本设计在结构上非常简单。

动子部分包括电枢骨架及缠绕在上面的金属线圈，定子部分主要由四部分组成，外壳是圆柱形的，使用的是钢性材料；铁芯中间部分采用空心结构，这样可以使电机的重量大大减轻；磁场是由永磁铁产生的，永磁铁紧贴着外壳内壁，与铁芯之间构成气隙；铁芯是与外壳的底部连接在一起的，在外壳和铁芯的气隙之间形成固定的磁场，线圈通直流电后，线圈上就会产生电磁力，推动线圈沿轴线方向直线移动。

音圈电机技术原理

音圈电机技术原理音圈电机技术原理2011年05月25日音圈电机(Vo ice Co il A ctuato r) 是一种特殊形式的直接驱动电机. 具有结构简单、体积小、高速、高加速、响应快等特性. 其工作原理是, 通电线圈(导体) 放在磁场内就会产生力, 力的大小与施加在线圈上的电流成比例. 基于此原理制造的音圈电机运动形式可以为直线或者圆弧.近年来, 随着对高速、高精度定位系统性能要求的提高和音圈电机技术的迅速发展, 音圈电机不仅被广泛用在磁盘、激光唱片定位等精密定位系统中[ 1 ] , 在许多不同形式的高加速、高频激励上也得到广泛应用.如, 光学系统中透镜的定位; 机械工具的多坐标定位平台; 医学装置中精密电子管、真空管控制; 在柔性机器人中, 为使末端执行器快速、精确定位, 还可以用音圈电机来有效地抑制振动[ 2 ].但有关音圈电机详细技术原理的文献还不多见, 为此, 本文将系统讨论音圈电机的基本原理, 并阐述其选型方法和应用场合.1 音圈电机的基本原理1. 1 磁学原理音圈电机的工作原理是依据安培力原理, 即通电导体放在磁场中, 就会产生力F , 力的大小取决于磁场强弱B , 电流I , 以及磁场和电流的方向(见图1). 如果共有长度为L 的N 根导线放在磁场中, 则作用在导线上的力可表示为F = kB L IN , (1)式中 k 为常数.由图1 可知, 力的方向是电流方向和磁场向量的函数, 是二者的相互作用. 如果磁场和导线长度为常量, 则产生的力与输入电流成比例. 在最简单的音圈电机结构形式中, 直线音圈电机就是位于径向电磁场内的一个管状线圈绕组(见图2). 铁磁圆筒内部是由永久磁铁产生的磁场, 这样的布置可使贴在线圈上的磁体具有相同的极性. 铁磁材料的内芯配置在线圈轴向中心线上, 与永久磁体的一端相连, 用来形成磁回路. 当给线圈通电时, 根据安培力原理, 它受到磁场作用, 在线圈和磁体之间产生沿轴线方向的力. 通电线圈两端电压的极性决定力的方向.将圆形管状直线音圈电机展开, 两端弯曲成圆弧, 就成为旋转音圈电机. 旋转音圈电机力的产生方式与直线音圈电机类似. 只是旋转音圈电机力是沿着弧形圆周方向产生的, 输出转矩见图3.1. 2 电子学原理音圈电机是单相两极装置. 给线圈施加电压则在线圈里产生电流, 进而在线圈上产生与电流成比例的力, 使线圈在气隙内沿轴向运动. 通过线圈的电流方向决定其运动方向. 当线圈在磁场内运动时,会在线圈内产生与线圈运动速度、磁场强度、和导线长度成比例的电压(即感应电动势). 驱动音圈电机的电源必须提供足够的电流满足输出力的需要, 且要克服线圈在最大运动速度下产生的感应电动势, 以及通过线圈的漏感压降.1. 3 机械系统原理音圈电机经常作为一个由磁体和线圈组成的零部件出售. 线圈与磁体之间的最小气隙通常是(0. 254～ 0. 381) mm , 根据需要此气隙可以增大, 只是需要确定引导系统允许的运动范围, 同时避免线圈与磁体间摩擦或碰撞. 多数情况下, 移动载荷与线圈相连, 即动音圈结构. 其优点是固定的磁铁系统可以比较大, 因而可以得到较强的磁场; 缺点是音圈输电线处于运动状态, 容易出现断路的问题. 同时由于可运动的支承, 运动部件和环境的热接触很恶劣, 动音圈产生的热量会使运动部件的温度升高,因而音圈中所允许的最大电流较小. 当载荷对热特别敏感时, 可以把载荷与磁体相连, 即固定音圈结构.该结构线圈的散热不再是大问题, 线圈允许的最大电流较大, 但为了减小运动部分的质量, 采用了较小的磁铁, 因此磁场较弱[ 3 ].直线音圈电机可实现直接驱动, 且从旋转转为直线运动无后冲、也没有能量损失. 优选的引导方式是与硬化钢轴相结合的直线轴承或轴衬. 可以将轴?轴衬集成为一个整体部分. 重要的是要保持引导系统的低摩擦, 以不降低电机的平滑响应特性.典型旋转音圈电机是用轴?球轴承作为引导系统, 这与传统电机是相同的. 旋转音圈电机提供的运动非常光滑, 成为需要快速响应、有限角激励应用中的首选装置. 比如万向节装配中.2 音圈电机主要结构形式及材料选用2. 1 传统结构形式如图2 所示, 在音圈电机的传统结构中, 有一个圆柱状线圈, 圆柱中心杆与包围在中心杆周围的永图4 传统音圈电机结构图Fig. 4 Conventional vo ice co ilactuato r structure久磁体形成的气隙, 在磁体和中心杆外部罩有一个软铁壳. 线圈在气隙内沿圆柱轴向运动. 图4 为此传统结构音圈电机的轴测图.依据线圈行程, 线圈的轴向长度可以超出磁铁轴向长度, 即长音圈结构. 而有时根据行程, 磁体又可以比线圈长, 即短音圈结构. 长音圈结构中的音圈长度要大于工作气隙长度与最大行程长度之和; 而短音圈结构中的工作气隙长度大于音圈长度与最大行程长度之和. 长音圈结构充分利用了磁密, 但由于音圈中只有一部分线圈处于工作气隙中, 所以电功率利用不足; 短音圈结构则正好相反. 两种结构相比, 前者可以允许较小的磁铁系统, 因此音圈电机的体积也可以比较小; 后者则体积较大,但功耗较小, 可以允许较大音圈电流. 与短线圈配置相比, 长音圈配置可以提供更好的力2功率比, 且散热好. 而短音圈配置电时间延时较短, 质量较小, 且产生的电枢反动力小.2. 2 集中通量结构形式在运动控制中, 有时需要的力比传统移动音圈电机所能提供的力要大, 传统结构形式的音圈电机不图5 集中磁通技术的音圈电机结构图Fig. 5 F lux2focus design vo ice co il能满足要求. 为解决此问题, 需要提高音圈电机工作效率, 为此应合理设计其结构, 尽量减少磁路漏磁. 设计音圈电机时总是希望磁钢的磁力线尽可能多地通过气隙, 以提高气隙磁密, 从而产生尽可能大的磁力[ 3 ].采用集中磁通技术, 能够使制造的电机气隙磁密等于甚至大于磁体中的剩余量. 基于该技术的电机内部是一个一端封闭的空心圆柱磁铁(见图5). 圆柱内部形成N极, 圆柱的外部形成S极. 紧贴磁体外部由一个也有一端封闭的软铁圆柱壳罩住, 软铁壳的开口端伸出磁体开口端.由软铁制成的圆柱芯在磁体内部紧紧贴合, 并从其开口端伸出. 壳的内表面与圆柱芯的外表面之间的环形空间形成气隙, 圆柱状线圈可在气隙中沿轴向运动. 该电机结构形式允许磁体面大于气隙面. 这样的设计不会引起泄漏, 几乎从磁体表面发出的所有磁力线都通过气隙.2. 3 磁力交叉存取结构形式若要求在尽可能小的直径情况下, 获得最高输出力, 可采用专有的交叉存取磁电路技术. 与传统结构以及集中磁通量结构相比, 其性能特性不变, 而轴向尺寸更长, 但直径尺寸减小, 其磁体质量较小,但线圈趋于更重. 交叉存取磁电路音圈的突出优点是线圈漏感较小, 电时间延迟非常短.2. 4 音圈电机的材料选用选择音圈电机材料需要考虑系统性能、工作环境、加工和成本等因素. 线圈一般是用铜或铝线缠在非铁磁的绕线筒上, 外部涂上一层聚合体薄膜来绝缘. 铝线的传导率是铜线的一半, 但重量是铜线的三分之一. 可根据具体散热和使用情况进行选择.大部分永久磁体材料是硬磁铁, 钕铁硼和钴化钐. 用来容纳线圈的磁体气隙必须足够大, 也就是磁体必须在较低的载重线上工作, 通常B ?H = 1. 0～ 2. 0. 另外磁材料应当具有高抗磁力和相当好的退磁曲线, 以提高磁路的工作效率.3 音圈电机的选型与应用3. 1 直线音圈电机的选择由4 个参数选择直线音圈电机: 所需峰值力(F p ) ; 所需平均连续力(FRM S) ; 直线速度(v ) ; 总行程或移动距离(D ).3. 1. 1 需要的峰值力F p峰值力是载荷力FL , 摩擦力F F , 及质量加速度引起的力Fm 的总和.F p = FL + F F + Fm. (2)图6 点对点运动中梯形速度图图7 点对点运动中三角形速度图Fig. 6 T rapezo idalmove fo r Fig. 7 T riangular move fo rpo int2to po int mo tion po int2to po int mo tion观察各分量, 载荷引起的力FL 持续作用在电机上. 摩擦力F F 由完成运动的装配体的机械配置决定, 如轴承, 油脂, 联接, 面接触等因素.质量加速度引起的力Fm , 它由载荷(包括电机线圈) 的质量m L + C和负载加速度a 决定.Fm = m L + C × a. (3)3. 1. 2 需要的平均连续力FRM SRM S (Roo t2M ean2Square) 力用来估计应用中的平均连续力. 它由下面公式描述FRM S =(F 2p t1 + (FL + F F ) 2 t2 + (Fm - FL - F F ) 2 t3t1 + t2 + t3 + t4, (4)式中 t1是加速时间; t2是匀速运行时间; t3是减速时间, 而t4是运动过程中的停顿时间.3. 1. 3 直线速度图6, 图7 给出了点到点定位运动中额定速度与平均速度的关系. 图6中, ( i) 加速部分:vmax+ 02=(1?4)Dt1, vmax= D2t1; ( ii) 整个行程: v TRA P=[ (1?4 )D + (1?2)D + (1?4)D ]( t1+ t2+ t3) = D3t1; ( iii) vmaxvTRA P=D ?2 t1D ?3 t1=32,即vmax = 1. 5vTRA P; 图7中( i) 加速部分:vmax+ 02=(1?2)Dt1, vmax = D2t1; ( ii) 整个行程: vTR I =[ (1?2)D + (1?2)D ]( t1+ t3) = D2t1; ( iii) vmaxvTRAP=D t1D ?2t12, 即vmax= 2vTR I.式中 vmax= 电机额定工作速度, mm?s; v TRAP= 梯形运动需要的电机平均速度, mm?s; vTR I= 三角形运动需要的电机平均速度, mm ?s; D = 移动线圈总行程; t1= 加速时间, s; t2= 运行时间, s; t3= 减速时间, s; t4= 停顿时间, s.3. 1. 4 行程行程指运行的一端点到另一端点的总位移, 或者以行程中点为参考点的正、负位移. 音圈的行程范围从几微米到大约102 mm. 力和行程通常成反比.3. 2 旋转音圈电机的选型合理选择直线音圈电机需要的4 个参数, 对于旋转音圈电机同样适用.即: 所需峰值转矩, T P; 所需平均连续转矩, T RM S; 角速度, X; 角位移或行程. 旋转情况下加速度与力的关系为T J = J L + C × a, (5)式中 T J 是转矩; J L + C是电机线圈和载荷的总惯量; a 是载荷的角加速度.3. 3 音圈电机的应用音圈电机的电和机械时间延时短, 响应快, 并具有线性力2行程特性, 和较高的电2机能量转化率.这些属性使音圈电机具有平滑可控性, 成为应用在各种型式伺服模式中的理想装置. 而且作为精密快速机电控制系统的重要执行部件, 音圈电机更适用于要求快速高精度定位的控制系统.图8 HDD 的顶部视图Fig. 8 Top view of HDD如在光盘和硬盘驱动中, 音圈电机得到广泛应用. 对于光盘驱动电机, 重要的是高的灵敏性和宽的伺服带宽[ 4 ] , 音圈电机无疑是理想的选择. 光盘表面的反馈元件从光盘表面读取信息并动态地修正音圈电机的位置, 以达到精确定位的目的.在硬盘驱动中也大多应用音圈电机为磁盘头提供运动, 并在磁盘表面对磁盘头进行定位[ 5 ]. 即为磁盘表面的读?写记录头提供转矩, 并对其进行定位[ 6 ] (见图8). 用音圈电机可以满足硬盘驱动系统对高共振频率的需要[ 7 ].近年来, 随着半导体元件集成化程度的提高, 对用于半导体加工的X Y 坐标型精密定位工作台的操作精度要求达到了亚微米级[ 8 ]. 为抑制工作台振动, 使其定位更精确, 常应用音圈电机进行驱动. 音圈电机也可用在半导体焊接设备的焊头上.另外, 在光学和测量系统、光学装配以及航空航天方面音圈电机都有广泛的应用.4 结论基于安培力原理制造的音圈电机, 是简单的、无方向转换的电磁装置. 且可靠性高, 能量转换效率高, 越来越多地用在各种直线和旋转运动系统中. 加上音圈电机的快速、平滑、无嵌齿、无滞后响应等特性, 使音圈电机可以很好地应用在需要高速、高加速度、直线力或转矩响应的伺服控制中.。

高性能辐射取向环对圆柱型音圈电机的影响

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高性能辐射取向环对圆柱型音圈电机的影响
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音圈电机工作原理

音圈电机工作原理音圈电机工作原理音圈电机是一种常见的电动机，它在许多领域中被广泛应用，例如音响设备、汽车、机器人等。

本文将从浅入深地解释音圈电机的工作原理。

一、什么是音圈电机音圈电机，也被称为电磁音圈驱动器（voice coil motor，简称VCM），是一种基于电磁原理工作的电动机。

它通常由定子、转子和磁场组成。

二、磁场的作用1. 磁场的产生音圈电机通过使用磁场来产生力，从而实现机械运动。

通常使用永磁体或电磁线圈产生一个稳定的磁场。

2. 磁场的极性磁场由两个极性组成：南极和北极。

当两个相同极性的磁场相遇时，它们会产生排斥力；而当两个不同极性的磁场相遇时，它们会产生吸引力。

三、音圈电机的工作原理1. 电流通过音圈当通过音圈通入电流时，产生的磁场与永磁体或电磁线圈中的磁场相互作用，引起力的产生。

这个力可以用来推动或拉动音圈。

2. 构造音圈电机的磁场为了使音圈电机工作，需要合适的磁场结构。

常见的方法是使用永磁体作为固定磁场，然后通过音圈传递电流，产生电磁力。

3. 双向运动音圈电机可以实现双向运动。

当电流通过音圈时，它会受到磁场的作用而运动。

改变电流的方向可以改变运动的方向。

四、应用领域音圈电机在许多应用领域中都有广泛的应用，其中一些包括：•音响设备：音圈电机可用于压电喇叭、耳机和扬声器等音频设备。

•汽车：音圈电机在汽车中用于控制各种机械部件，如调节器、重量平衡系统等。

•机器人：音圈电机具有精确控制和定位能力，因此常用于机器人运动控制。

五、总结通过以上简单的解释，我们对音圈电机的工作原理有了一定的了解。

音圈电机通过电流通入音圈，与磁场互相作用引起力的产生，从而实现机械运动。

它在音响设备、汽车和机器人等领域中具有广泛的应用前景。

希望本文能够帮助读者更好地理解音圈电机的工作原理。

音圈电机加速度

音圈电机加速度简介音圈电机是一种特殊类型的电机，其特点是在无刷电机的基础上新增了音圈驱动器。

音圈电机通过电流的施加来产生磁场，从而控制电机的旋转和加速度。

在本文档中，我们将深入了解音圈电机的加速度特性及其相关的计算方法。

加速度定义加速度是一个物体在单位时间内改变速度的量度。

对于音圈电机来说，加速度是指电机转动的速度增加的程度，也可以理解为电机在单位时间内的速度增量。

加速度的单位通常使用m/s^2。

计算加速度的方法在音圈电机中，加速度可以通过以下公式进行计算：加速度 = (新速度 - 初始速度) / 时间间隔其中，新速度是电机在时间间隔后的速度，初始速度是时间间隔前的速度。

加速度的影响因素音圈电机的加速度受到多个因素的影响，包括但不限于以下几点：1.驱动电流：驱动电流越大，电机的加速度越高。

2.载荷：较大的载荷会增加电机的惯性，降低加速度。

3.音圈驱动器性能：音圈驱动器的响应速度和控制精度会对加速度产生影响。

4.驱动方式：不同的驱动方式（如直流驱动和脉冲驱动）会对加速度产生不同的影响。

加速度的应用音圈电机的高加速度特性使其在许多应用中具有重要的作用：1.机器人技术：音圈电机的高加速度使其成为机器人运动控制系统中理想的电机选择，能够实现快速、精确的定位和移动。

2.工业自动化：音圈电机的高加速度使其在自动化设备中能够实现快速的响应和高效的生产效率。

3.医疗设备：音圈电机的高加速度使其在医疗器械中能够实现高精度的定位和操作，提供更好的医疗体验。

总结音圈电机的加速度是衡量其快速响应和精确控制能力的重要指标。

加速度的计算方法可以通过测量电机的速度变化来实现。

加速度受多个因素的影响，包括驱动电流、载荷、音圈驱动器性能和驱动方式等。

音圈电机的高加速度特性使其在机器人技术、工业自动化和医疗设备等领域有广泛的应用前景。

以上是关于音圈电机加速度的文档，希望对您有所帮助！。

音圈电机工作原理

音圈电机工作原理
音圈电机是一种常见的电动机，它的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的相
互作用。

它由磁场和电流共同作用产生力，从而驱动电机转动。

下面我们将详细介绍音圈电机的工作原理。

首先，我们来看一下音圈电机的结构。

音圈电机由磁场系统、音圈和机械传动
系统组成。

磁场系统通常由永磁体或电磁铁组成，它产生一个均匀的磁场。

音圈是一个绕在导线上的线圈，当通过音频信号时，会产生电流。

机械传动系统则用来传递电机产生的力到所驱动的装置上。

在音圈电机中，当音频信号通过音圈时，会在音圈内产生电流。

根据洛伦兹力
的作用原理，电流在磁场中会受到一个力的作用。

这个力会使得音圈受到一个向前或向后的推力，从而驱动机械传动系统转动。

这就是音圈电机的基本工作原理。

在实际应用中，音圈电机常用于音响设备、汽车喇叭、摄像头云台等领域。

它
的工作原理简单可靠，结构紧凑，因此在一些对功率要求不高但对体积和重量要求较严格的场合得到了广泛应用。

除了以上介绍的基本原理外，音圈电机还有一些特殊的工作原理。

比如在一些
需要精确定位的场合，可以通过对音圈电机的电流进行调节来实现精确定位。

此外，音圈电机还可以通过改变磁场的方向来实现正反转，从而满足不同的工作需求。

总的来说，音圈电机是一种应用广泛的电动机，它的工作原理基于电磁感应和
洛伦兹力的相互作用。

通过对音圈电机的电流和磁场进行控制，可以实现不同的工作模式，满足不同的应用需求。

希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解音圈电机的工作原理。

大推力音圈电机的探究

大推力音圈电机的探究【摘要】音圈电机是一种性能非常好的直线电机。

在介绍音圈电机的同时本文提出了一种音圈电机的设计概念。

通过有限元分析，否决了这种概念。

【关键词】音圈电机;大推力;设计1.引言音圈电机是直线电机的一种，因其具有与扬声器相同的“音圈”结构，以及与扬声器相同的工作原理而得名。

音圈电机高频响应很好，精度高，可以应用于许多场合。

目前市面上出售的音圈电机可以提供0.7—1000N左右的推力。

它的这些优点引起了国内外研究者的兴趣，近年来对于音圈电机的研究逐渐增多。

1.1音圈电机的工作原理音圈电机的工作原理与扬声器的工作原理相似，二者都应用了通电导体与磁场的相互作用原理。

通电导体在磁场中要受到安培力的作用。

扬声器线圈内部的电流大小反映了它所记载的声音信息，线圈因为电流大小的不同可以产生振幅不同的振动。

扬声器通过线圈的振动来达到还原声音甚至放大声音的目的。

而音圈电机则是利用音圈受力与其内部所通电流大小成正比的特性，使电能转换为机械能，达到输出功率的目的。

1.2音圈电机的分类从总体来说，按照音圈电机的输出方式，可以分为直线型和摆动型。

直线型的动子沿直线运动，输出的是推力；摆动型的动子做圆周运动，输出的是扭矩。

二者的工作原理大致相同，本文只讨论直线型音圈电机。

按照磁场的提供方式不同来区分，音圈电机可以分为永磁励磁和电励磁两种。

电励磁的音圈电机应用很少，因为通过电流来产生的磁场很难利用。

本文后文会讨论一种电励磁的方案，会通过一些实际的仿真支出电励磁的难点。

随着近些年永磁材料的发展，人们可以通过很小的代价很轻松地获得高表磁的永磁体。

这更加剧了永磁励磁型音圈电机的优势。

所以几乎所有的音圈电机都采用永磁励磁。

按照可动部分不同来区分，音圈电机可以分为“动圈式”和“动铁式”两种。

牛顿第三定律指出，力的作用是相互的。

当固定住音圈电机的“铁”时，它的“圈”就会动，反之亦然。

动圈和动铁本质上是相同的。

不过二者又有很明显的差异：动圈式音圈电机因为动子“音圈”的质量很小，所以可以产生很好的高频响应以及很高的加速度（高达300g）。

圆柱形音圈电机工作原理

圆柱形音圈电机工作原理
圆柱形音圈电机的工作原理基于磁场作用力。

当音圈（即电机的核心部件，由一定数量的线圈绕制而成，通常采用高导磁材料和精密加工技术制成）处于磁场中时，磁场会发生变化，从而产生安培力作用在音圈上。

通过控制音圈中的电流大小和方向，可以控制磁场强度的分布和方向，从而实现音圈的直线运动。

在实际应用中，圆柱型音圈电机通常采用控制器进行控制，控制器根据输入的信号或指令来控制电机的运动轨迹和速度等参数。

圆柱形音圈电机具有以下特点：
1. 高推力：由于音圈是由线圈绕制而成的，因此具有较高的推力输出，能够满足各种不同负载的需求。

2. 高速度：圆柱型音圈电机具有较高的运动速度，能够实现快速响应和高效率的传动。

3. 高精度：由于音圈中的电流大小和方向可以精确控制，因此电机的运动轨迹和速度等参数也能够实现高精度控制。

4. 高稳定性：圆柱型音圈电机具有较高的稳定性和可靠性，能够在各种恶劣环境下稳定运行。

5. 维护简单：圆柱型音圈电机的结构简单，维护起来也比较方便。

圆柱形音圈电机在各种工业领域都有广泛的应用，例如：自动化生产线：圆柱型音圈电机可以用于自动化生产线的传送、定位和装配等环节，提高生产效率和产品质量。

音圈电机力控原理

音圈电机力控原理
嘿，朋友们！今天咱来说说音圈电机力控原理。

你想啊，这音圈电机就像一个超级大力士，能精准地控制力量的大小。

比如说，就像你举重一样，你得知道自己能举多重，还能根据需要调整用力的程度。

这音圈电机就是这么厉害！
它的力控原理其实不难理解。

简单说，就是通过控制电流来控制磁场，从而实现对力的精确控制。

这就好比你调节音量大小，轻轻一转，声音就变大变小，是不是很神奇？
咱再打个比方，音圈电机就像是一个非常听话的小跟班，你让它出多大力，它就出多大力。

比如你让它推动一个小玩具车，你想让它轻轻推，它就轻轻地；你想让它大力点推，那它绝对不含糊。

那在实际应用中呢，这音圈电机可厉害了！在很多高科技设备里都有它的身影。

就拿我们常见的手机摄像头来说吧，它就能帮忙实现自动对焦，根据拍摄物体的远近，精准地控制力的大小来调整镜头位置。

哎呀，这不是超级酷嘛！
“这音圈电机的力控原理真有这么神？”当然啦！它可是科技的小能手！如果没有它，很多高端设备都没法这么好用。

所以说，音圈电机的力控原理真的是至关重要呀！
朋友们，现在你们对音圈电机力控原理是不是有了更清楚的认识啦？相信随着科技的不断进步，音圈电机还会发挥更大的作用，给我们的生活带来更多的惊喜呢！。

音圈电机

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基本原理
• 2 电子学原理 • 音圈电机是单相两极装置。给线圈施加电压则在
线圈里产生电流 , 进而在线圈上产生与电流成比例的力 , 使线圈在气隙内沿轴向运动。通过线圈的电流方向决定其运动方向。 • 当线圈在磁场内运动时 , 会在线圈内产生与线圈运动速度、磁场强度、和导线长度成比例的电压。驱动音圈电机的电源必须提供足够的电流满足输出力的需要 , 且要克服线圈在最大运动速度下产生的感应电动势 , 以及通过线圈的漏感压降。
的应用。 • 三是向微型化发现发展，微型音圈电机主要应用
在医疗器械上，音圈电机尺寸为微米级，有效行
程为纳米级。
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谢谢观看
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基本原理
• 3 机械系统原理 • 音圈电机经常作为一个由磁体和线圈组成的零部
件出售。线圈与磁体之间的最小气隙通常是( 0. 254～ 0. 381) mm, 根据需要此气隙可以增大 , 只是需要确定引导系统允许的运动范围 , 同时避免线圈与磁体间摩擦或碰撞。
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应用
• 这种电机有很高的加速率，能够产生0.7N-1000N 的强大动力，具有500-1000hz的运动频率，其行程少于50mm。
就是位于径向电磁场内的一个管状线圈绕组。铁磁圆筒内部是由永久磁铁产生的磁场 , 这样的布置可使贴在线圈上的磁体具有相同的极性。
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基本原理 • 铁磁材料的内芯配置在线圈轴向中心线上 , 与永
久磁体的一端相连 , 用来形成磁回路。当给线圈通电时 , 根据安培力原理 , 它受到磁场作用 , 在线圈和磁体之间产生沿轴线方向的力。通电线圈两端电压的极性决定力的方向。
• 该款电机主要应用在医疗、半导体、航空、汽车等领域，包括阀门制动器，精密测量仪、震动平台以及主动式减振系统等众多方面。

雅科贝思Akribis音圈电机性能简介

Akribis在拉丁化的希腊语中是“精确度”的意思。

在商标中，由一条直线和一个圆圈所形成的字母“ a ”, 代表直线和旋转运动。

四面体的结构，象征着与钻石水晶结构一样的坚固。

这商标代表着Akribis能以稳固的结构基础与专长的工程技术不断地向顾客提供精确的运动控制系统。

Akribis开发、设计和制造的直线及旋转电机和精密平台，主要应用于需要高精确的检验，测试和制造设备上。

总公司位于新加坡，并在中国、马来西亚、泰国设有分部。

涉足的产业有半导体、平面显示器、硬盘、电子制造业，光学仪器、生物医学等产业。

雅科贝思音圈电机主要分两个系列：
★AVM 系列
圆柱形，无刷音圈电机
☆直接驱动音圈电机
☆行程可从5mm到30mm
☆无嵌齿效应，体积小，可达到较高的加速度
☆动子质量小，反应快带宽高
☆配以精微的反馈解析度，能在低速时产生平稳的运动控制
★AVA 系列
扁平形,无刷音圈电机
☆直接驱动音圈电机
☆三种型号 ( AVA 1，2，3 ) 体积小，适合设计在任何设备上
☆无嵌齿效应，零磁滞，无背隙，体积小，可达到较高的加速度
☆动子质量小，反应快带宽高。

直线电机分类

直线电机分类
直线电机分类
直线电机按工作原理可分为：直流、异步、同步和步进等；直线电机按结构形式可分为；单边扁平型、双边扁平型、圆盘型、圆筒型（或称为管型）等。

最常用的直线电机类型是平板式直线电机、U型槽式直线电机和圆柱型直线电机。

音圈电机因其结构类似于喇叭的音圈而得名。

具有高频响、高精度的特点。

此类电机分为圆柱型音圈电机和摆动型音圈电机。

也就是所谓的圆柱型直线电机。

1、平板直线电机
平板式直线电机铁芯安装在钢叠片结构然后再安装到铝背板上，铁叠片结构用在指引磁场和增加推力。

磁轨和动子之间产生的吸力和电机产生的推力成正比，叠片结构导致接头力产生。

把动子安装到磁轨上时必须小心以免他们之间的吸力造成伤害。

2、U型槽直线电机
U型槽式直线电机有两个介于金属板之间且都对着线圈动子的平行磁。

音圈电机的设计

音圈电机的设计原作者：Khosrow Ghadiri （圣何塞州立大学，电气工程系）编译：lihuaili设计目标我们的目标是按下面的要求设计一个音圈电机（VCM ）：1）总行程=25mm 2）有效行程=21mm 3）平均运动时间=10ms 4）载荷质量=50g 5）电源电压=12V 6）磁轭材料=1010钢7）磁体材料=NeoMax36此外，由于空间的限制，设计的VCM 的尺寸大小要尽可能小。

在设计的VCM 中，采用两个永磁铁与一个扁平线圈的结构方式。

为简单起见，VCM 按线性电机来设计，同样，也可以很容易地对旋转电机重新设计，并显着减少VCM 尺寸大小。

设计过程（通用考虑）在本设计中，采用三角形速度曲线。

三角形速度曲线的运动时间m t 定义为：cf m m I K mx 4t其中：m x =移动距离（m ）m =移动部件的质量（Kg ）fk =力常数（千克）c I =线圈电流（A ）在m t 时间内将质量为m 的运动部件移动至距离m x 时的最大功率与最大力成比例关系。

力和线圈的电流关系如下：cf I K F =那么2mm c f t mx 4I K =在设计要求中已知mt ，mx 以及m这些参数的值。

S 010.0t m =是平均运动时间。

0.05Kg m =是总的运动质量。

m 007.0x m =是功率为最大时三分之一的有效行程。

因此：140.0105.0007.04I K 2c f =⨯⨯=（N ）力常数f K 可表示为：gg f l B K γ=其中：γ=线圈的利用系数g B =气隙磁通密度g l =运动距离（m ）线圈中的电流可表示为：Wc JA I =J =线圈中的导线所能承载的电流●对于铜：2mm A 20J =●对于铝：2mmA 12J=W A =线圈导线截面积那么WW g cf JA l B I K γ=将W Wg A l B ，，，γ按照最小值代入，则14I K cf =（N）VCM 结构布置图1VCM 的结构布置示意图图1为VCM 的结构布置图，图2为线圈的结构布置图。

圆柱音圈电机的装配过程

圆柱音圈电机的装配过程圆柱音圈电机是一种常用于音响设备和汽车音响系统中的电动驱动装置，它的装配过程十分重要。

本文将详细介绍圆柱音圈电机的装配过程。

第一步，准备工作在进行圆柱音圈电机的装配之前，需要准备好所有所需的零件和工具。

这些零件包括音圈、磁体、导线、绝缘材料等，工具包括螺丝刀、扳手、钳子等。

确保所有零件和工具都齐全可用，避免在装配过程中出现不必要的中断。

第二步，安装磁体将磁体固定在圆柱音圈电机的外壳上。

通常，磁体是由多个小磁铁组成的，需要使用螺丝或胶水将它们固定在一起。

确保磁体与外壳之间没有间隙，以确保正常的运转。

第三步，安装音圈接下来，将音圈安装在磁体上。

音圈是由导线绕成的，需要将其轻轻放置在磁体上，并确保导线不会与磁体接触。

音圈的固定方式可以有多种，如螺丝固定、胶水固定等，选择合适的方式固定音圈。

第四步，连接导线在音圈固定好之后，需要将导线连接到音圈上。

导线的连接方式可以有多种，如焊接、扎线等。

确保导线与音圈的连接牢固可靠，避免在使用过程中出现断开或松动的情况。

第五步，绝缘处理为了保护音圈和导线，需要对其进行绝缘处理。

可以使用绝缘胶带、绝缘套管等材料对音圈和导线进行包裹，确保其不会与其他零件或外界环境接触。

绝缘处理既可以保护电机的正常运行，也可以提高安全性。

第六步，调试和测试完成装配后，需要对圆柱音圈电机进行调试和测试。

首先，将电机连接到电源和信号源，检查电机是否正常运转。

可以通过观察音圈的振动和听取声音来判断电机是否正常工作。

如果发现异常情况，需要对装配过程进行检查和修正。

第七步，固定和封装将装配好的圆柱音圈电机进行固定和封装。

可以使用螺丝将电机固定在所需的设备或产品上，确保其稳定性和安全性。

同时，可以使用外壳或罩子对电机进行封装，以保护其内部结构和零件。

总结：圆柱音圈电机的装配过程包括准备工作、安装磁体、安装音圈、连接导线、绝缘处理、调试和测试以及固定和封装。

这个过程需要细心和耐心，确保每个步骤都正确无误。