音圈马达工作原理:
无论是直线型或是摆动型,他们基本原理相同。通电的导体穿过磁场的时候,会产生一个垂直于磁场线的力,这个力的大小取决于通过场的导体的长度,磁场及电流的强度。音圈马达产生的推力的大小取决于设计结构以及电流强度:F = β*L*I, 电流与产生的力的关系,在直线型音圈电机中体现为力敏感度Kf,在旋转型音圈马达中体现为扭力敏感度Kt。我们的设计中把Kf的单位定义为N/A,Kt的单位为N·M/A。音圈马达是一个简单的装置,将电流转化为机械力,所以其定位以及力的控制通过位置反馈装置以及控制器达成,其精度由控制器决定,与音圈马达本身毫无关系。音圈驱动器(Voice Coil Actuator )主要组成的部件较为简单,线圈,弹簧 ,磁铁,以及一些固定结构。手机摄像头广泛的使用VCM实现自动对焦功能,通过VCM可以调节镜头的位置,呈现清晰的图像。通过通电线圈在磁场中受到作用力的原理,进行移动,控制需要借助一些外部的部件,例如Drive IC,通过DriveIC来控制和输出电流的大小和时间,由此来控制Voice Coil Actuator需要到达的位置。在手机中,Drive IC所有的控制的信息也是sensor给出。这里说到的sensor也就是我们平时提到的Cmos或者是CCD。因此可以简单的理解Voice Coil Actuator 为一个只能接收电流信号的装置。
直线电机特点:
直线电机与旋转电机相比,主要有如下几个特点:一是结构简单,由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置,因而使得系统本身的结构大为简化,重量和体积大大地下降;电机动子由3相有铁芯线圈组成,线圈和铁芯被封装在导热环氧树脂内,通过导轨和连接机构,将动子固定在定子磁道上以产生驱动力,通过连接机构,同样可使两个或两个以上的线圈安装到一起同时产生驱动力,。二是定位精度高,在需要直线运动的地方,直线电机可以实现直接传动,因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差,故定位精度高,如采用微机控制,则还可以大大地提高整个系统的定位精度;三是反应速度快、灵敏度高,随动性好。直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑,因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触,这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力,因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性;四是工作、寿命长。直线电机可以实现无接触传递力,机械摩擦损耗几乎为零,所以故障少,免维修,因而工作、寿命长。
直流电机的构造和分类有哪些?
1.无刷直流电机:无刷直流电动机是将普通直流电动机的定子与转子进行了互换。其转子为永1久磁铁产生气隙磁通:定子为电枢,由多相绕组组成。在结构上,它与永磁同步电动机类似。 无刷直流电动机定子的结构与普通的同步电动机或感应电动机相同.在铁芯中嵌入多相绕组(三相、四相、五相不等).绕组可接成星形或三角形,并分别与逆变器的各功率管相连,以便进行合理换相。滚珠丝杠则无法在高速往复运动中保证精度,因高速摩擦,会造成丝杠螺母的磨损,影响运动的精度要求。转子多采用钐钴或钕铁硼等高矫顽力、高剩磁密度的稀土料,由于磁极中磁性材料所放位置的不同.可以分为表面式磁极、嵌入式磁极和环形磁极。由于电动机本体为永磁电机,所以习惯上把无刷直流电动机也叫做永磁无刷直流电动机。
直线电机在进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的较大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为'零传动'。正是由于这种'零传动'方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。几十年前人们就提出了这个问题.现在已制成了直线运动的电动机,即直线电机.。目前市场上的直线电机主要分有铁芯、无铁芯和无槽直线电机。
其主要特点是:
高响应,效率,低噪音,免维护,推力特性平滑,行程可任意延长
加速度大,速度快,加减速过程短,配合光栅尺的应用,也可达较高的精度。
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