什么是音圈电机?

作者:Mosen摩森 日期:19/09/05 15:01 浏览:118

了解音圈电机的基础知识

音圈电机,也称为非换向DC线性致动器,是一种直接驱动线性电动机。名称“音圈”来自其历史上的第一个应用之一:振动扬声器的纸盆。它们目前用于广泛的应用,包括移动更大的质量。它由永久磁场组件(永磁体和黑色钢)和线圈组件组成。流过线圈组件的电流与永磁场相互作用并产生垂直于电流方向的力矢量。通过改变流过线圈的电流的极性可以反转力矢量。


非换向DC线性致动器,通常称为音圈,能够移动高达5英寸,而大多数致动器的位移高达2英寸。音圈有多种尺寸,从产生几盎司力的装置到产生数百磅力的其他装置。此外,音圈致动器可以双向移动,在行程上具有恒定的力,并且可以用于开环应用或闭环位置或力应用。


音圈致动器基于永磁场中的载流导体的相互作用产生力。音圈产生的力与流过线圈的电流和永磁场中的磁通量的交叉积成正比,如下所示: 洛伦兹力 方程:

F = B×I 

F =强制(lbs或N)

B =磁通密度(特斯拉)

I =电流(安培)


在致动器的整个行程中产生的力相对恒定,在行程的开始和结束时力的微小减小。

线圈组件或永磁场组件都可以用作音圈致动器中的移动构件。


音圈电机

移动线圈

音圈执行器有多种封装形式。大多数人都熟悉的标准型是动圈式执行器。这些通常包括缠绕在线轴上的线圈,该线圈可以由许多非磁性材料制成,所述非磁性材料移入和移出由中间具有同心永磁体组件的钢壳体组成的永磁场组件。一个典型的例子可以在下面找到:


音圈电机


移动磁铁

另一种常见类型的致动器是移动磁体设计,其中线圈被固定并且磁体组件移动。这种结构改变将防止在操作期间移动引线。该封装类似地操作,但是移动磁体样式利用在圆柱形线圈管内移动的永磁场组件“活塞”,而不是移入和移出磁体组件的暴露线圈。这种类型通常伴随着连接到轴上的永久性现场组件,以及包含轴承的端盖,因此这种类型通常配备有集成轴承系统。一个典型的例子可以在下面找到:


两种执行器设计的常见设计都有不同的变化,允许独特的几何形状,以及将音圈执行器集成到多个应用中。


可用的自定义的几个示例是:

1.径向间隙大,使音圈可用于有限的旋转应用

2.有意操作音圈电机的设计(通常称为旋转音圈执行器)

3.使用低释气材料,可在真空环境中使用

4.集成反馈设备以实现闭环控制

5.没有齿槽或换向


音圈致动器通常用于聚焦应用,振荡系统,镜子倾斜和微型位置控制。


音圈执行器的优点

1.简单的施工

2.滞后非常低

3.小尺寸

4.高加速度

5.没有齿槽或换向


音圈电机的典型规格

类型行程峰值力量直径能量消耗频率范围
移动线圈

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赫兹
移动磁铁

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赫兹


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