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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定位系统具有整体结构简单、驱动速度快、定位精度-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-设备中。  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。音圈电机——马达在手机-头中，这个移动标尺的功能由vcm马达承担。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。

音圈电机的工作原理

磁学原理  音圈电机的工作原理是依据安培力原理，即通电导体放在 磁场中，就会产生力f，力的大小取决于磁场强弱b、电流 以及磁场和电流的方向(见图1)。如果共有长度为l的n根导 线放在磁场中，则作用在导线上的力可表示为  knbil

力的方向是电流方向和磁场向量的函数，是二者的相互作用。

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音圈直线电机属于直线

直流电机的一种,同样也有行程的-,无法太长,具有-的动态特性和直接驱动。由它构成的直线伺服系统能够克服传统的旋转电机加滚珠丝杠驱动方式的一些不足,具有结构简单、动态响应快、调速范围宽、定位精度-优点。随着设计水平与控制技术的不断发展,音圈直线电机的应用范围不断扩展,目前在各类短行程的闭环伺服应用中-欢迎。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。

只要适当控制通过线圈的电流就可以控制其运动。

一般在设计或选型音圈直线电机时,需要重点考虑以下几个参数。

(1)峰值推力:峰值推力fp为负载力fl、摩擦力ff以及使物体产生加速度的作用力fm的总和,即:fp=fl+ff+fm

音圈电机的两个环形磁极之间存在着较大的漏磁。漏磁场将使外磁轭的磁通增加，饱和程度增加；采用光电式位置传感器的无刷直流电动机，在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件，转子上装有遮光板，光源为发光二极管或小灯泡。为了减小极问漏磁，在极间设计一个隔磁环，从而降低外磁轭部分的饱和程度，减小磁轭的厚度。但是极间距离必须合理设计，否则会影响电机的总磁通，反而降低电机的出力。可以看出，极间距离对电机的出力也有较明显的影响。

定子和动子长度的选取主要影响电机“力-位移”曲线的平滑度。定子长度一定时，适当改变动子长度，可以使“力-位移”曲线更平滑，但是应以满足电机的行程要求为主，否则会造成电机体积的增加和成本的浪费。