音圈电机及其应用

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1、音圈电机及其应用Principalspeaker主讲:LaneChen陈镭SMACChinaAreaManagerSMAC中国区经理Applicationengineer应用工程师VoiceCoilActuatorsandApplication1-1、音圈电机的机械构造、工作原理1-2、音圈电机的控制1-3、SMAC音圈电机内部构造1-4、SMAC的系列产品1-5、SMAC产品的特点1-6、SMAC产品的应用实例介绍1-7、SMAC样品的演示---第一部分---1-1、音圈电机的机械构造、工作原理（1）为什么叫音圈电机?音圈电机（Voice Coil Actuator

2、）是一种特殊形式的直接驱动电机，能将电能直接转化成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的传动装置。音圈电机（也可以叫移动线圈执行器）。它的基本原理和你经常看到永久磁铁在喇叭中的应用是一样的，线圈被包含在磁铁壳中，给线圈通电磁力场就产生了。磁场力的强度取决于以下几个方面的综合FαNIB其中：F是磁场力N是线圈的匝数(常数)I流过线圈的电流值B是磁通量(常数)左手法则永磁体1-1、音圈电机的机械构造、工作原理（2）左手法则永久磁铁工作原理：在均匀气隙磁场中放入一绕线组，绕线组通电产生电磁力带动负载作直线往复运动，改变电流的强弱和极性，就可改变电磁力的大小和方向。因此音圈

3、电机运动形式可以为直线或者圆弧。F=LxIxBF:磁场力L:线的长度，与线圈的匝数有关。I:电流强度B:磁通量---音圈电机工作原理-----------适用于不同形状、不同应用的线圈--------适用于长方体适用于圆柱体适用于较大推力1-1、音圈电机的机械构造、工作原理（3）左手法则永久磁铁音圈电机特点：其具有高响应、高速度、高加速度、结构简单、体积小、力特性好、控制方便等优点。近年来，随着音圈电机技术的迅速发展，音圈电机被广泛用在精密定位系统和许多不同形式的高加速、高频率、快速和高精度定位运动系统中。---音圈电机的特点---适用于长方体适用于圆柱体适用于较大推

4、力1-2、音圈电机的控制1、控制方式：电流控制。对磁力场中的线圈做电流的大小和方向控制2、伺服控制：从伺服端输入的控制信号(+/-10V)正比于输出电流(+/-3A)3、控制模式：位置控制、速度控制、力量控制(力矩)。4、滤波控制程序：PID控制P：比例增益值------控制响应误差。I：积分增益值------控制误差值。D：微分增益值------控制阻力大小及稳定度。1-3、SMAC音圈电机内部构造(1)1）永久磁铁盒：上下安装了永久磁铁。对不同型号的音圈电机安装不同规格的永久磁铁。1-3、SMAC音圈电机内部构造(1)1）永久磁铁盒：上下安装了永久磁铁。对不同型号

5、的音圈电机安装不同规格的永久磁铁。2）移动线圈：线圈的匝数、铜线的直径、铜线的均匀性及铜的品质直接影响电机的品质和力量输出。1-3、SMAC音圈电机内部构造(1)1）永久磁铁盒：上下安装了永久磁铁。对不同型号的音圈电机安装不同规格的永久磁铁。2）移动线圈：线圈的匝数、铜线的直径、铜线的均匀性及铜的品质直接影响电机的品质和力量输出。3）光栅尺：用于位置反馈。标准配置5μm；可以选择：1μm、0.1μm、0.05μm、0.01μm1-3、SMAC音圈电机内部构造(1)1）永久磁铁盒：上下安装了永久磁铁。对不同型号的音圈电机安装不同规格的永久磁铁。2）移动线圈：线圈的匝数、

6、铜线的直径、铜线的均匀性及铜的品质直接影响电机的品质和力量输出。3）光栅尺：用于位置反馈。标准配置5μm；可以选择：1μm、0.1μm、0.05μm、0.01μm4）线性导轨：根据应用，可以选择能承受侧向负载的“宽轨”和低磨擦的导轨。1-3、SMAC音圈电机内部构造(2)1）直线运动和旋转运动是二个独立的运动，需要二轴的控制系统控制。2）二轴可以独立运动或协调运动。3）二轴的位置反馈是闭环的。在不同的运动模式下，可以实时监控位置。4）内置气路为取放应用设计。5）回复弹簧为垂直运动设计。垂直工作时，为防止断电后运动轴掉落。旋转编码器旋转马达线性导轨光栅尺永久磁铁盒移动线

7、圈内置气路口回复弹簧直线加旋转型执行器1-3、SMAC音圈电机内部构造(3)双线圈直线导轨轴端直线光栅接口1）直线运动，只需要一轴的控制统控制。2）位置反馈是闭环的。在不同的运动模式下，可以实时监控位置。3）可以内置气路。为取放应用设计。4）可以安装回复弹簧。垂直工作时，为防止断电后运动轴掉落。5）双线圈。为增加推力和加速度设计。6）轴端。轴端有外螺纹、内螺纹和无螺纹选择；也可根据客户的需要特制。7）接口。接口有25pin和26pin直线型执行器1-4、SMAC的系列产品（1）1.行程(mm)：0-1502.总重量(grams)：100-74003.