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音圈电机
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、高的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,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1确定位,还可以用音圈电机来有效地抑制振动。如，机械工具的多坐标定位系统、光学系统中透镜的快速定位、减小振动对隔振技术平台的影响、以及医学领域精密电子管的控制等。
音圈电机的简介
音圈电机,顾名思义,其原本的主要用途为推动音响喇叭,根据运动形式的不同,可分为旋转式与直线式。由它构成的直线伺服系统能够克服传统的旋转电机加滚珠丝杠驱动方式的一些不足,具有结构简单、动态响应快、调速范围宽、定位精度高等优点。音圈旋转电机可视为一种单相直流电机,只是其旋转角度受到限制,一般小于90b,用于对硬盘磁头进行直接驱动和精密定位,实现数据的读写操作 [1] 。音圈直线电机属于直线 直流电机的一种,同样也有行程的限制,无法太长,具有良好的动态特性和直接驱动。
音圈电机速度与行程计算
速度:在需要恒定推力的场合,只需要较低的额定速度。音圈电机的工作原理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1久磁体形成的气隙，在磁体和中心杆外部罩有一个软铁壳。对于点到点定位运动的场合额定速度必须大于平均速度,它们之间的关系和速度曲线的类型有关。电机运动的速度曲线如图2所示。对梯形速度曲线,vmax=115vtrap,对三角形速度曲线,vmax=2vtri。式中,vmax为额定速度,vtrap、vtri分别为梯形和三角形速度曲线运行时的平均速度。
行程:反映电机的运动范围,指电机从一端运行到另一端的总位移,或以运行距离的中点为基准的正负位移,一般从几微米至上百毫米。
电机盖子上面可以装上霍尔传感器，用以测速。
位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。
采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机，其磁敏传感器件（例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或集成电路等）装在定子组件上，用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。电动汽车多用的是霍尔元件。
采用光电式位置传感器的无刷直流电动机，在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件，转子上装有遮光板，光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。
