• 什么是音圈電機?

    作者:Mosen摩森機電 日期:19/09/05 15:01 瀏覽:1124

    了解音圈電機的基礎知識

    音圈電機,也稱(chēng)為非換向DC線(xiàn)性致動(dòng)器,是一種直接驅動(dòng)線(xiàn)性電動(dòng)機。名稱(chēng)“音圈”來(lái)自其歷史上的第一個(gè)應用之一:振動(dòng)揚聲器的紙盆。它們目前用于廣泛的應用,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(xiàn)圈組件組成。流過(guò)線(xiàn)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(xiàn)圈的電流的極性可以反轉力矢量。


    非換向DC線(xiàn)性致動(dòng)器,通常稱(chēng)為音圈,能夠移動(dòng)高達5英寸,而大多數致動(dòng)器的位移高達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)應用或閉環(huán)位置或力應用。


    音圈致動(dòng)器基于永磁場(chǎng)中的載流導體的相互作用產(chǎn)生力。音圈產(chǎn)生的力與流過(guò)線(xiàn)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)生的力相對恒定,在行程的開(kāi)始和結束時(shí)力的微小減小。

    線(xiàn)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)構件。


    音圈電機

    移動(dòng)線(xiàn)圈

    音圈執行器有多種封裝形式。大多數人都熟悉的標準型是動(dòng)圈式執行器。這些通常包括纏繞在線(xiàn)軸上的線(xiàn)圈,該線(xiàn)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


    移動(dòng)磁鐵

    另一種常見(jiàn)類(lèi)型的致動(dòng)器是移動(dòng)磁體設計,其中線(xiàn)圈被固定并且磁體組件移動(dòng)。這種結構改變將防止在操作期間移動(dòng)引線(xiàn)。該封裝類(lèi)似地操作,但是移動(dòng)磁體樣式利用在圓柱形線(xiàn)圈管內移動(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(xiàn)圈。這種類(lèi)型通常伴隨著(zhù)連接到軸上的永久性現場(chǎng)組件,以及包含軸承的端蓋,因此這種類(lèi)型通常配備有集成軸承系統。一個(gè)典型的例子可以在下面找到:


    兩種執行器設計的常見(jiàn)設計都有不同的變化,允許獨特的幾何形狀,以及將音圈執行器集成到多個(gè)應用中。


    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應用

    2.有意操作音圈電機的設計(通常稱(chēng)為旋轉音圈執行器)

    3.使用低釋氣材料,可在真空環(huán)境中使用

    4.集成反饋設備以實(shí)現閉環(huán)控制

    5.沒(méi)有齒槽或換向


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


    音圈執行器的優(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


    音圈電機的典型規格

    類(lèi)型行程峰值力量直徑能量消耗頻率范圍
    移動(dòng)線(xiàn)圈

    0.1至5.2英寸

    0.1至134毫米

    0.1至1755磅

    0.1至7020 N.

    0.4至10英寸

    10至254毫米

    1至2700瓦1至500赫茲
    移動(dòng)磁鐵

    0.1至4英寸

    0.1至101毫米

    0.1至419磅

    0.1至1865 N.

    0.4到6.5英寸

    10至164毫米

    1至2700瓦

    1至500赫茲


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