音圈電機的構成

由它構成的直線伺服系統能夠克服傳統的旋轉電機加滾珠絲杠驅動方式的一些不足,具有結構簡單、動態響應快、調速范圍寬、定位精度高等優點。隨著設計水平與控制技術的不斷發展,音圈直線電機的應用范圍不斷擴展,目前在各類短行程的閉環伺服應用中廣受歡迎。永磁電機是由永磁體建立勵磁磁場，從而實現機電能量轉換的裝置，它與電勵磁同步電機一樣以同步速旋轉，亦稱永磁同步電機。音圈直線電機的結構非常簡單,是從揚聲器技術演化而來的磁場內一個可運動的線圈。

音圈電機速度與行程計算

速度:在需要恒定推力的場合,只需要較低的額定速度。對于點到點定位運動的場合額定速度必須大于平均速度,它們之間的關系和速度曲線的類型有關。電機運動的速度曲線如圖2所示。根據永1久磁鐵所處位置、磁場方向以及氣隙與線圈的相對長度,可以劃分為幾種不同的磁路類型。對梯形速度曲線,vmax=115vtrap,對三角形速度曲線,vmax=2vtri。式中,vmax為額定速度,vtrap、vtri分別為梯形和三角形速度曲線運行時的平均速度。

行程:反映電機的運動范圍,指電機從一端運行到另一端的總位移,或以運行距離的中點為基準的正負位移,一般從幾微米至上百毫米。

音圈電機規格、樣式很多，無論是直線型或是擺動型，它們基本原理相同：通電的導體穿過磁場的時候，會產生一個垂直磁力線的力，這個力的大小取決于通過磁場的導體的長度、磁場強度及電流大小。矩型音圈電機可單獨使用，對產生X-Y軸運動是很理想的產品，而其市場主要指向半導體和微機床工業領域。音圈電機將實際的電流轉化為直線推力或扭力，它們的大小是同實際通過的電流的大小成比例。

磁場中，兩磁極集中于一點，磁場線是從一極直線穿過空氣好線圈指向另一極，然后從另一極以同樣的方式返回到這一極，是一條閉合線路。線圈起傳導電流的作用并使其切割磁力線，從而產生一個運動方向的力；改變電流方向，從而改變運動方向。外殼一般采用合金鋼制作以便于加工和安裝固定；繞線基座由鋁、塑料等輕型無磁性的材料制成，它可以幫助線圈散熱。,內磁結構的磁鐵包覆在導磁材料內部,具有遮蔽效果,故磁漏較小。

音圈電機的材料選用

選擇音圈電機材料需要考慮系統性能、工作環境、加工和成本等因素。線圈一般是用銅或鋁線纏在非鐵磁的繞線筒上，外部涂上一層聚合體薄膜來絕緣。鋁線的傳導率是銅線的一半，但重量是銅線的三分之一。可根據具體散熱和使用情況進行選擇。所示外磁結構的磁鐵外露,磁漏較多,需要有遮蔽,以避免產生干擾。大部分永1久磁體材料是硬磁鐵，釹鐵硼和鈷化釤。用來容納線圈的磁體氣隙必須足夠大，也就是磁體必須在較低的載重線上工作，通常B/H=1. 0～2. 0。另外磁材料應當具有高抗磁力和相當好的退磁曲線，以提高磁路的工作效率。