什么是音圈電機?

作者:Mosen摩森 日期:19/09/05 15:01 瀏覽:193

了解音圈電機的基礎知識

音圈電機,也稱為非換向DC線性致動器,是一種直接驅動線性電動機。名稱“音圈”來自其歷史上的第一個應用之一:振動揚聲器的紙盆。它們目前用于廣泛的應用,包括移動更大的質量。它由永久磁場組件(永磁體和黑色鋼)和線圈組件組成。流過線圈組件的電流與永磁場相互作用并產生垂直于電流方向的力矢量。通過改變流過線圈的電流的極性可以反轉力矢量。


非換向DC線性致動器,通常稱為音圈,能夠移動高達5英寸,而大多數致動器的位移高達2英寸。音圈有多種尺寸,從產生幾盎司力的裝置到產生數百磅力的其他裝置。此外,音圈致動器可以雙向移動,在行程上具有恒定的力,并且可以用于開環應用或閉環位置或力應用。


音圈致動器基于永磁場中的載流導體的相互作用產生力。音圈產生的力與流過線圈的電流和永磁場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)


在致動器的整個行程中產生的力相對恒定,在行程的開始和結束時力的微小減小。

線圈組件或永磁場組件都可以用作音圈致動器中的移動構件。


音圈電機

移動線圈

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圈式執行器。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組件。一個典型的例子可以在下面找到:


音圈電機


移動磁鐵

另一種常見類型的致動器是移動磁體設計,其中線圈被固定并且磁體組件移動。這種結構改變將防止在操作期間移動引線。該封裝類似地操作,但是移動磁體樣式利用在圓柱形線圈管內移動的永磁場組件“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場組件,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。一個典型的例子可以在下面找到:


兩種執行器設計的常見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應用中。


可用的自定義的幾個示例是:

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(通常稱為旋轉音圈執行器)

3.使用低釋氣材料,可在真空環境中使用

4.集成反饋設備以實現閉環控制

5.沒有齒槽或換向


音圈致動器通常用于聚焦應用,振蕩系統,鏡子傾斜和微型位置控制。


音圈執行器的優點

1.簡單的施工

2.滯后非常低

3.小尺寸

4.高加速度

5.沒有齒槽或換向


音圈電機的典型規格

類型行程峰值力量直徑能量消耗頻率范圍
移動線圈

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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