音圈电机的结构
音圈电机的结构比较简单,但是设计方法有其特殊性,目前关于该电机设计计算的参考文献仍较少,仅有国外的产品介绍可供参考。音圈电机的出力和“力一位移”曲线的计算应以电磁场计算为基础。 音圈电机的结构主要由定子和动子组成。其中定子包括外磁轭、环形磁钢、隔磁环和内磁轭,动子由音圈绕组和绕组支架组成。
音圈电机的设计应遵循以下几个基本原则:
(1)在电机体积给定的情况下,直线电机厂家,应尽可能增加气隙磁密与线圈总长度的乘积,以提高单位电流1产生的磁推力。
(2)减小漏磁,直线电机参数,降低磁路的饱和程度,从而减小电机的体积。
(3)合理设计电机定子和动子的轴向长度,以得到平滑的“力-位移”曲线。 电磁场计算
音圈电机的设计与分析应以电磁场计算为基础。由于音圈电机内的磁场是一个轴对称场,所以可采用二维有限元法进行计算。
影响音圈电机性能的结构参数主要包括磁钢厚度、音圈厚度、外磁轭厚度、极间距离和定动子长度。
音圈电机速度与行程计算
速度:在需要恒定推力的场合,直线电机费用,只需要较低的额定速度。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,衢州直线电机,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。