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。

音圈电机的工作原理与电动式扬声器类似，即在磁场中放入一环形绕组，绕组通电后产生电磁力，带动负载作直线运动；改变电流的强弱和极性，即可改变电磁力的大小和方向。

直线音圈电机

直线音圈电机(以下简称音圈电机)是一种将电信号转换成直线位移的直流伺服电机。它基于安培力原理，即通电线圈放在磁场中产生力，力的大小与施加在线圈上的电流成正比。音圈电机在理论上有***分辨率、无滞后、高响应、高加速度、高速度、体积小且力特性好、控制方便等一系列优点，使它更适用于要求高加速度、高频激励、快速和高精度定位的控制系统中。现代磁盘驱动器、光盘驱动器以及一些高精度的定位系统执行机构都采用音圈电机来驱动。直线型音圈电机产生的力可超过3000N，行程可达175mm,摆动型音圈电机产生的力矩大可达100Nm摆动角度大于90度。因此，对这类电机如何进行驱动，满足要求的精度和频响、特定的工作环境，是目前探索的热点课题。

直线型音圈电机产生的力可超过3000N，行程可达175mm,摆动型音圈电机产生的力矩大可达100Nm 摆动角度大于90度。控制简单可靠，无需换向装置，免维护，长寿命，可以长期连续工作。音圈电机的相应频率高，响应时间大约为5ms，该种音圈电机特别适合小行程高精度和高响应频率的系统，可以做到高速振荡往复运动（可达100Hz）其精度取决于反馈及控制系统采用合适的位置反馈其定位精度可达10um,加速度可达300G

位置模式所谓 '位置模式', 是允许致动轴, 沿着行程方向使用加速度值, 速度值及力量值移动至目标位置.  相对式的运动或教导式的运动.速度模式所谓 '速度模式', 是允许致动轴, 以所给的 速度值, 加速度值, 力量值及方向值来移动. 基本上, 它是使用在'软性接触'的程序中.