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音圈电机的电磁场计算与分析  

音圈电机是一种将电信号转换成直线位移的直流伺服电机。以音圈电机为动力的直线***系统具有整体结构简单、驱动速度快、***精度高等优点，已广泛应用于计算机磁盘驱动器、激光微调机、六自由度机器人手臂等高新技术设备中。音圈电机的材料选用选择音圈电机材料需要考虑系统性能、工作环境、加工和成本等因素。  评价音圈电机的指标包括出力大小和“力一位移”曲线的平滑度。在音固电机设计中，需要合理确定各个尺寸和电磁参数，以得到理想的出力和“力一位移”曲线。

音圈直线电机的结构形式可以分为:

(1)动圈型和动磁型。动圈型的结构磁铁与导磁材料之间无相对位移,可以避免磁滞损失,容易获得较强的磁场,具有更好的快速响应能力。缺点是线圈可能出现断路,易受发热问题的影响。对梯形速度曲线,vmax=115vtrap,对三角形速度曲线,vmax=2vtri。动磁型结构线圈部分固定,不会有断路问题,允许的电流更大。缺点是为了减小运动部分的质量,采用较小的磁铁则磁场较弱。

音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机，题7图是某间圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖起向下，大小为B， 区域外的磁场忽略不计。线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等。该结构线圈的散热不再是大问题，线圈允许的***1大电流较大，但为了减小运动部分的质量，采用了较小的磁铁，因此磁场较弱。某时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I。

电机原型

世界上早电机原型就是永磁电机，当时永磁材料性能不良，而被电磁式电机占了主流。铝镍钴永磁体问世使永磁电机开始发展，但其价格比较高，铝镍钴永磁电动机应用面并不广。近年来，随着音圈电机技术的迅速发展，可做高速往复直线运动，特别适合高速的周期往复运动的应用。自从廉价铁氧体出现才使永磁电动机应用量大幅度增加，应用面从玩具电机、音像电机、汽车微电机到工业用小功率驱动和伺服驱动等。据统计，500W以下直流电机中永磁电动机占92％以上，其中绝大多数是铁氧体永磁电动机。