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音圈电机的原理

机械系统原理  音圈电机经常作为一个由磁体和线圈组成的零部件出售。线圈与磁体之间的较小气隙通常是(0. 254～0. 381) mm，根据需要此气隙可以增大，只是需要确定引导系统允许的运动范围，同时避免线圈与磁体间摩擦或碰撞。多数情况下，移动载荷与线圈相连，即动音圈结构。音圈电机规格、样式很多，无论是直线型或是摆动型，它们基本原理相同：通电的导体穿过磁场的时候，会产生一个垂直磁力线的力，这个力的大小取决于通过磁场的导体的长度、磁场强度及电流大小。 其优点是固定的磁铁系统可以比较大，因而可以得到较强的磁场；缺点是音圈输电线处于运动状态，容易出现断路的问题。同时由于可运动的支承，运动部件和环境的热接触很恶劣，动音圈产生的热量会使运动部件的温度升高，因而音圈中所允许的较大电流较小，当载荷对热特别敏感时，可以把载荷与磁体相连，即固定音圈结构。该结构线圈的散热不再是大问题，线圈允许的较大电流较大，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。

音圈电机近年来的发展

近年来，随着我国科技的发展与进步，直线驱动技术以及其控制方法也在不断的改进。音圈电机是一种具有特殊结构的新型直接驱动电机，它具有体积小、结构简单、快速响应、高加速度等特性。当线圈在磁场内运动时，会在线圈内产生与线圈运动速度、磁场强度、和导线长度成比例的电压(即感应电动势)。由于对快的速速、高的精度定位系统性能要求的提高和音圈电机技术的快速发展，音圈电机不但被广泛应用在激光唱片、磁盘定位等精1确定位系统中，在很多其他形式的高速度、高频激励中起到了广泛的应用。如，机械工具的多坐标定位系统、光学系统中透镜的快速定位、减小振动对隔振技术平台的影响、以及医学领域精密电子管的控制等。

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；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。音圈电机——马达在手机摄像头中，这个移动标尺的功能由VCM马达承担。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。

交流电机按其功能通常分为交流发电机、交流电动机和同步调相机几大类。由于电机工作状态的可逆性(见电机),同一台电机既可作发电机又可作电动机。把电机分为发电机与电动机并不很确切，只是有些电机主要作发电机运行，有些电机主要作电动机运行。

交流电机按品种分有同步电机、异步电机两大类。同步电机转子的转速ns与旋转磁场的转速相同，称为同步转速。ns与所接交流电的频率 (f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系