什么是音圈電機(jī)？

 

了解音圈電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)

 

音圈電機(jī)，也稱為非換向DC線性致動(dòng)器，是一種直接驅(qū)動(dòng)線性電動(dòng)機(jī)。名稱“音圈”來(lái)自其歷史上的第一個(gè)應(yīng)用之一：振動(dòng)揚(yáng)聲器的紙盆。它們目前用于廣泛的應(yīng)用，包括移動(dòng)更大的質(zhì)量。它由永久磁場(chǎng)組件（永磁體和黑色鋼）和線圈組件組成。流過(guò)線圈組件的電流與永磁場(chǎng)相互作用并產(chǎn)生垂直于電流方向的力矢量。通過(guò)改變流過(guò)線圈的電流的極性可以反轉(zhuǎn)力矢量。

 

 

 

非換向DC線性致動(dòng)器，通常稱為音圈，能夠移動(dòng)高達(dá)5英寸，而大多數(shù)致動(dòng)器的位移高達(dá)2英寸。音圈有多種尺寸，從產(chǎn)生幾盎司力的裝置到產(chǎn)生數(shù)百磅力的其他裝置。此外，音圈致動(dòng)器可以雙向移動(dòng)，在行程上具有恒定的力，并且可以用于開(kāi)環(huán)應(yīng)用或閉環(huán)位置或力應(yīng)用。

 

音圈致動(dòng)器基于永磁場(chǎng)中的載流導(dǎo)體的相互作用產(chǎn)生力。音圈產(chǎn)生的力與流過(guò)線圈的電流和永磁場(chǎng)中的磁通量的交叉積成正比，如下所示： 洛倫茲力 方程：

 

F = B×I 

 

F =強(qiáng)制（lbs或N）

 

B =磁通密度（特斯拉）

 

I =電流（安培）

 

 

在致動(dòng)器的整個(gè)行程中產(chǎn)生的力相對(duì)恒定，在行程的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)力的微小減小。

 

線圈組件或永磁場(chǎng)組件都可以用作音圈致動(dòng)器中的移動(dòng)構(gòu)件。

 

 

 

音圈電機(jī)

 

移動(dòng)線圈

 

音圈執(zhí)行器有多種封裝形式。大多數(shù)人都熟悉的標(biāo)準(zhǔn)型是動(dòng)圈式執(zhí)行器。這些通常包括纏繞在線軸上的線圈，該線圈可以由許多非磁性材料制成，所述非磁性材料移入和移出由中間具有同心永磁體組件的鋼殼體組成的永磁場(chǎng)組件。一個(gè)典型的例子可以在下面找到：

 

 

 

音圈電機(jī)

 

 

 

移動(dòng)磁鐵

 

另一種常見(jiàn)類型的致動(dòng)器是移動(dòng)磁體設(shè)計(jì)，其中線圈被固定并且磁體組件移動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)改變將防止在操作期間移動(dòng)引線。該封裝類似地操作，但是移動(dòng)磁體樣式利用在圓柱形線圈管內(nèi)移動(dòng)的永磁場(chǎng)組件“活塞”，而不是移入和移出磁體組件的暴露線圈。這種類型通常伴隨著連接到軸上的永久性現(xiàn)場(chǎng)組件，以及包含軸承的端蓋，因此這種類型通常配備有集成軸承系統(tǒng)。一個(gè)典型的例子可以在下面找到：

 

 

 

兩種執(zhí)行器設(shè)計(jì)的常見(jiàn)設(shè)計(jì)都有不同的變化，允許獨(dú)特的幾何形狀，以及將音圈執(zhí)行器集成到多個(gè)應(yīng)用中。

 

 

 

可用的自定義的幾個(gè)示例是：

 

1.徑向間隙大，使音圈可用于有限的旋轉(zhuǎn)應(yīng)用

 

2.有意操作音圈電機(jī)的設(shè)計(jì)（通常稱為旋轉(zhuǎn)音圈執(zhí)行器）

 

3.使用低釋氣材料，可在真空環(huán)境中使用

 

4.集成反饋設(shè)備以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制

 

5.沒(méi)有齒槽或換向

 

 

 

音圈致動(dòng)器通常用于聚焦應(yīng)用，振蕩系統(tǒng)，鏡子傾斜和微型位置控制。

 

 

 

音圈執(zhí)行器的優(yōu)點(diǎn)

 

1.簡(jiǎn)單的施工

 

2.滯后非常低

 

3.小尺寸

 

4.高加速度

 

5.沒(méi)有齒槽或換向