音圈電機(jī)簡(jiǎn)介

為了給音圈電機(jī)的選用提供理論基礎(chǔ) ，詳細(xì)闡述了音圈電機(jī)的技術(shù)工作原理和結(jié)構(gòu)形式，作為一種特殊結(jié)構(gòu)形式的新型直驅(qū)電機(jī)，音圈電機(jī)具有高加速度、高速度、快速響應(yīng)、平滑力特性等優(yōu)良性能.在此基礎(chǔ)上分別給出了直線音圈電機(jī)和旋轉(zhuǎn)音圈電機(jī)的選型訓(xùn)一算方法，并對(duì)音圈電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行了詳細(xì)介紹.從而為音圈電機(jī)的具體應(yīng)用提供了理論依據(jù).

音圈電機(jī)(Voice Coil Motor)是一種特殊形式的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小、高速、高加速響應(yīng)快等特性。其工作原理是，通電線圈(導(dǎo)體)放在磁場(chǎng)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生力，力的大小與施加在線圈上的電流成比例.基于此原理制造的音圈電機(jī)運(yùn)動(dòng)形式可以為直線或者圓弧。

近年來(lái)，隨著對(duì)高速高精度定位系統(tǒng)性能要求的提高和音圈電機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，音圈電機(jī)不僅被廣泛用在磁盤(pán)、激光唱片定位等精密定位系統(tǒng)中，在許多不同形式的高加速、高頻激勵(lì)上也得到廣泛應(yīng)用.如，光學(xué)系統(tǒng)中透鏡的定位;機(jī)械工具的多坐標(biāo)定位平臺(tái);醫(yī)學(xué)裝置中精密電子管、真空管控制;在柔性機(jī)器人中，為使末端執(zhí)行器快速、精確定位，還可以用音圈電機(jī)來(lái)有效地抑制振動(dòng) 但有關(guān)音圈電機(jī)詳細(xì)技術(shù)原理的還不多見(jiàn) 。

SUPT擺動(dòng)型音圈電機(jī)系列采用矩型系列產(chǎn)品的技術(shù)，將矩形系列產(chǎn)品予以彎曲，以形成一定的優(yōu)先角度定位系統(tǒng)。其典型的扭矩達(dá)到100度，扭力達(dá) 50 N·m。擺動(dòng)型系列產(chǎn)品典型應(yīng)用于激光技術(shù)中的鏡面定位器，擺動(dòng)型閥門(mén)制動(dòng)器、擺動(dòng)型定位系統(tǒng)以及飛行控制器等方面，涉及半導(dǎo)體行業(yè)、自動(dòng)化、飛機(jī)工業(yè)領(lǐng)域。與U型直線電機(jī)和平板型直線電機(jī)相比它可以提供更好的高頻響應(yīng)特性，可做高速往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，特別適合用于短行程的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)。音圈直線電機(jī)的控制簡(jiǎn)單可靠，無(wú)需換向裝置,壽命長(zhǎng) 。

SUPT音圈電機(jī)，是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，并實(shí)現(xiàn)直線型及有限擺角的運(yùn)動(dòng)。它利用來(lái)自永恒磁場(chǎng)或通電線圈導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中磁極的相互作用產(chǎn)生有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。因?yàn)橐羧﹄姍C(jī)是一種非換流型動(dòng)力裝置，其定位精度完全取決于反饋及控制系統(tǒng)，與音圈電機(jī)本身無(wú)關(guān)。采用合適的定位反饋及感應(yīng)裝置其定位精度可以輕易達(dá)到10nm，加速度可達(dá)300g（實(shí)際加速度取決于負(fù)載物具體工作狀況)。

音圈電機(jī)磁學(xué)原理

音圈電機(jī)的工作原理是依據(jù)安培力原理，即通電導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中，就會(huì)產(chǎn)生力F，力的大小取決于磁場(chǎng)強(qiáng)弱B，電流五以及磁場(chǎng)和電流的方向(如圖所示1)。

由圖1可知，力的方向是電流方向和磁場(chǎng)向量的函數(shù)，是二者的相互作用.如果磁場(chǎng)和導(dǎo)線長(zhǎng)度為常量，則產(chǎn)生的力與輸入電流成比例.在最簡(jiǎn)單的音圈電機(jī)結(jié)構(gòu)形式中，直線音圈電機(jī)就是位于徑向電磁場(chǎng)內(nèi)的一個(gè)管狀線圈繞組(如圖2所示).鐵磁圓筒內(nèi)部是由永久磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)，這樣的布置可使貼在線圈上的磁體具有相同的極性.鐵磁材料的內(nèi)芯配置在線圈軸向中心線上，與永久磁體的一端相連，用來(lái)形成磁回路.當(dāng)給線圈通電時(shí)，根據(jù)安培力原理，它受到磁場(chǎng)作用，在線圈和磁體之間產(chǎn)生沿軸線方向的力.通電線圈兩端電壓的極性決定力的方向.

將圓形管狀直線音圈電機(jī)展開(kāi)，兩端彎曲成圓弧，就成為旋轉(zhuǎn)音圈電機(jī).旋轉(zhuǎn)音圈電機(jī)力的產(chǎn)生方式與直線音圈電機(jī)類(lèi)似.只是旋轉(zhuǎn)音圈電機(jī)力是沿著弧形圓周方向產(chǎn)生的.

音圈電機(jī)電子學(xué)原理

音圈電機(jī)是單相兩極裝置.給線圈施加電壓則在線圈里產(chǎn)生電流，進(jìn)而在線圈上產(chǎn)生與電流成比例的力，使線圈在氣隙內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng).通過(guò)線圈的電流方向決定其運(yùn)動(dòng)方向.當(dāng)線圈在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在線圈內(nèi)產(chǎn)生與線圈運(yùn)動(dòng)速度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、和導(dǎo)線長(zhǎng)度成比例的電壓(即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)).驅(qū)動(dòng)音圈電機(jī)的電源必須提供足夠的電流滿(mǎn)足輸出力的需要，且要克服線圈在最大運(yùn)動(dòng)速度下產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，以及通過(guò)線圈的漏感壓降.

音圈電機(jī)機(jī)械系統(tǒng)原理

音圈電機(jī)經(jīng)常作為一個(gè)由磁體和線圈組成的零部件出售.根據(jù)需要此氣隙可以增大，只是需要確定引導(dǎo)系統(tǒng)允許的運(yùn)動(dòng)范圍，同時(shí)避免線圈與磁體間摩擦或碰撞.多數(shù)情況下，移動(dòng)載荷與線圈相連，即動(dòng)音圈結(jié)構(gòu).其優(yōu)點(diǎn)是固定的磁鐵系統(tǒng)可以比較大，因而可以得到較強(qiáng)的磁場(chǎng);缺點(diǎn)是音圈輸電線處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，容易出現(xiàn)斷路的問(wèn)題.同時(shí)由于可運(yùn)動(dòng)的支承，運(yùn)動(dòng)部件和環(huán)境的熱接觸很惡劣，動(dòng)音圈產(chǎn)生的熱量會(huì)使運(yùn)動(dòng)部件的溫度升高，因而音圈中所允許的最大電流較小.當(dāng)載荷對(duì)熱特別敏感時(shí)，可以把載荷與磁體相連，即固定音圈結(jié)構(gòu).該結(jié)構(gòu)線圈的散熱不再是大問(wèn)題，線圈允許的最大電流較大，但為了減小運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量，采用了較小的磁鐵，因此磁場(chǎng)較弱 。

直線音圈電機(jī)可實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)，且從旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng)無(wú)后沖、也沒(méi)有能量損失.優(yōu)選的引導(dǎo)方式是與硬化鋼軸相結(jié)合的直線軸承或軸襯.可以將軸觸襯集成為一個(gè)整體部分.重要的是要保持引導(dǎo)系統(tǒng)的低摩擦，以不降低電機(jī)的平滑響應(yīng)特性.

典型旋轉(zhuǎn)音圈電機(jī)是用軸球軸承作為引導(dǎo)系統(tǒng)，這與傳統(tǒng)電機(jī)是相同的.旋轉(zhuǎn)音圈電機(jī)提供的運(yùn)動(dòng)非常光滑，成為需要快速響應(yīng)、有限角激勵(lì)應(yīng)用中的首選裝置.比如萬(wàn)向節(jié)裝配中.

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式

如圖3：傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)音圈電機(jī)的軸測(cè)圖所示，在音圈電機(jī)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，有一個(gè)圓柱狀線圈，圓柱中心桿與包圍在中心桿周?chē)挠谰么朋w形成的氣隙，在磁體和中心桿外部罩有一個(gè)軟鐵殼.線圈在氣隙內(nèi)沿圓柱軸向運(yùn)動(dòng)。

依據(jù)線圈行程，線圈的軸向長(zhǎng)度可以超出磁鐵軸向長(zhǎng)度，即長(zhǎng)音圈結(jié)構(gòu).而有時(shí)根據(jù)行程，磁體又可以比線圈長(zhǎng)，即短音圈結(jié)構(gòu).長(zhǎng)音圈結(jié)構(gòu)中的音圈長(zhǎng)度要大于工作氣隙長(zhǎng)度與最大行程長(zhǎng)度之和;而短音圈結(jié)構(gòu)中的工作氣隙長(zhǎng)度大于音圈長(zhǎng)度與最大行程長(zhǎng)度之和.長(zhǎng)音圈結(jié)構(gòu)充分利用了磁密，但由于音圈中只有一部分線圈處于工作氣隙中，所以電功率利用不足;短音圈結(jié)構(gòu)則正好相反.兩種結(jié)構(gòu)相比，前者可以允許較小的磁鐵系統(tǒng)，因此音圈電機(jī)的體積也可以比較小;后者則體積較大，但功耗較小，可以允許較大音圈電流.與短線圈配置相比，長(zhǎng)音圈配置可以提供更好的力勸率比，且散熱好.而短音圈配置電時(shí)間延時(shí)較短，質(zhì)量較小，且產(chǎn)生的電樞反動(dòng)力小 .

音圈電機(jī)的材料選用

選擇音圈電機(jī)材料需要考慮系統(tǒng)性能、工作環(huán)境加工和成本等因素.線圈一般是用銅或鋁線纏在非鐵磁的繞線筒上，外部涂上一層聚合體薄膜來(lái)絕緣.鋁線的傳導(dǎo)率是銅線的一半，但重量是銅線的三分之一可根據(jù)具體散熱和使用情況進(jìn)行選擇 .

大部分永久磁體材料是硬磁鐵，錢(qián)鐵硼和鉆化衫.用來(lái)容納線圈的磁體氣隙必須足夠大，也就是磁體必須在較低的載重線上工作,另外磁材料應(yīng)當(dāng)具有高抗磁力和相當(dāng)好的退磁曲線，以提高磁路的工作效率.

基于安培力原理制造的音圈電機(jī)，是簡(jiǎn)單的、無(wú)方向轉(zhuǎn)換的電磁裝置.且可靠性高，能量轉(zhuǎn)換效率越來(lái)越多地用在各種直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中.加上音圈電機(jī)的快速、平滑、無(wú)嵌齒、無(wú)滯后響應(yīng)等特點(diǎn)，使音圈電機(jī)可以很好地應(yīng)用在需要高速、高加速度、直線力或轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的伺服控制中 .

永磁勵(lì)磁音圈電機(jī)結(jié)構(gòu)

根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的不同，音圈電機(jī)可分為動(dòng)鐵式和動(dòng)圈式結(jié)構(gòu)；根據(jù)音圈電機(jī)內(nèi)線圈的長(zhǎng)短可分為長(zhǎng)音圈型和短音圈型；根據(jù)永磁體的不同位置可分為外磁式結(jié)構(gòu)和內(nèi)磁式結(jié)構(gòu)；根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式的不同，音圈電機(jī)可分為直線型和擺動(dòng)型兩類(lèi)。根據(jù)其外形又可分為：圓柱形、扁平形、圓形（含弧形）、扁平形等不同種類(lèi) 。

（1）動(dòng)圈式和動(dòng)鐵式結(jié)構(gòu)

按照音圈電機(jī)中運(yùn)動(dòng)的是音圈還是鐵磁系統(tǒng)，可將音圈電機(jī)分為動(dòng)圈式和動(dòng)鐵式兩種類(lèi)型。

在動(dòng)圈式結(jié)構(gòu)中，可以將鐵磁系統(tǒng)做的大一些，以便產(chǎn)生所需要的氣隙磁通密度。音圈是運(yùn)動(dòng)部件，在電力系統(tǒng)中容易出現(xiàn)故障，并且工作時(shí)產(chǎn)生的熱量不容易消散，所以在音圈中的電流不能太大。其優(yōu)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)部分質(zhì)量小，慣性也小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。

動(dòng)鐵式結(jié)構(gòu)中，由于鐵磁系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)，所以對(duì)永磁體的體積、重量都有要求。在設(shè)計(jì)時(shí)需要一個(gè)較長(zhǎng)的固定的線圈，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且運(yùn)動(dòng)部分重量大，慣性也大，故其動(dòng)態(tài)響應(yīng)沒(méi)有動(dòng)圈式好。其優(yōu)點(diǎn)是散熱容易，線圈中可以通較大的電流，行程也可以做的很長(zhǎng)。

（2）長(zhǎng)音圈和短音圈結(jié)構(gòu)

音圈電機(jī)按照其工作氣隙與音圈長(zhǎng)度的大小關(guān)系，可分為長(zhǎng)音圈結(jié)構(gòu)VCM和短音圈結(jié)構(gòu)VCM。

長(zhǎng)音圈結(jié)構(gòu)VCM的音圈長(zhǎng)度≥工作氣隙長(zhǎng)度 最大行程長(zhǎng)度，其優(yōu)點(diǎn)是永磁體體積較小，能夠充分利用永磁體產(chǎn)生的氣隙磁通密度，節(jié)省了成本。缺點(diǎn)是線圈較長(zhǎng)，只有少部分工作在氣息中造成電能浪費(fèi)，導(dǎo)磁板端部漏磁較多。其基本工作原理圖如圖2-1(a)所示：

短音圈結(jié)構(gòu)VCM的音圈長(zhǎng)度 最大行程長(zhǎng)度≤工作氣隙長(zhǎng)度，其優(yōu)點(diǎn)是線圈長(zhǎng)度較短且全部都工作在氣隙中，電能利用率高，功耗容易控制。相比于長(zhǎng)音圈結(jié)構(gòu)VCM，其導(dǎo)磁板較大。其基本工作原理圖如圖2-1(b)所示：

（3）外磁式結(jié)構(gòu)和內(nèi)磁式結(jié)構(gòu)

永磁音圈電機(jī)按照永磁體的位置可以分為外磁式VCM和內(nèi)磁式VCM。外磁式結(jié)構(gòu)：當(dāng)永磁體在工作氣隙外部的時(shí)候?yàn)橥獯攀浇Y(jié)構(gòu)。為了減少磁體內(nèi)部損耗，一般將高矯頑力的永磁材料做成面積大而厚度小的環(huán)形磁體，這樣能大大提高磁能的利用。對(duì)于需要在音圈電機(jī)中間穿孔的場(chǎng)合，適宜采用這種結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-2(a)所示。

內(nèi)磁式結(jié)構(gòu)：當(dāng)永磁體在工作氣隙內(nèi)緣時(shí)為內(nèi)磁式結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是磁路較短，能充分利用永磁體的磁力線，漏磁通量比較小。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-2(b)所示 。

（4）其他結(jié)構(gòu)類(lèi)型

音圈電機(jī)還有很多分類(lèi)方式，根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式的不同，可分為直線型和擺動(dòng)型兩類(lèi)，如在硬盤(pán)中驅(qū)動(dòng)磁頭擺動(dòng)的就是擺動(dòng)型音圈電機(jī)。根據(jù)音圈電機(jī)的外形結(jié)構(gòu)又可分為：圓柱形、扁平形、圓形（含弧形）、扁平形，如圖2-3所示。

音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 作為同時(shí)具有直線和旋轉(zhuǎn)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的音圈電機(jī)，還將涉及到兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的耦合

音圈電機(jī)工作原理

音圈電機(jī)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原理與揚(yáng)聲器相同，如圖《音圈電機(jī)工作原理》所示，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力是動(dòng)子動(dòng)力的來(lái)源。受力方向由左手定則判定，安培力的大小為：f =BLi

式中：

f——導(dǎo)線所受安培力（N） ；

B——磁感應(yīng)強(qiáng)度（T） ；

L ——線圈長(zhǎng)度（m）；

i ——線圈電流（A） 。

在均勻氣隙磁場(chǎng)中放入線圈繞組，繞線方向垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向。繞組中有電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生安培力帶動(dòng)負(fù)載作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)改變電流的強(qiáng)弱和方向，就可改變安培力的大小和方向。 根據(jù)磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)不同音圈電機(jī)運(yùn)動(dòng)形式可以是直線或者圓弧。

磁路形式選擇

音圈電機(jī)常用在多自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的最后一級(jí)。 因此除了音圈電機(jī)本身要求具有高速響應(yīng)的能力外，電機(jī)本身的質(zhì)量和體積應(yīng)盡量小，以提高整個(gè)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的高速運(yùn)動(dòng)能力。通常，用以生成定子磁場(chǎng)的材料密度較大，定子結(jié)構(gòu)在電機(jī)質(zhì)量中占比較大，磁路結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇用盡量少的永磁體和導(dǎo)磁材料生成磁通密度高的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)永磁體的位置、氣隙及線圈結(jié)構(gòu)的不同，音圈電機(jī)的磁路結(jié)構(gòu)可分為幾種不同類(lèi)型。

根據(jù)音圈電機(jī)外形不同，又可分為圓柱形、矩形和扇形等。其中矩形結(jié)構(gòu)具有使用導(dǎo)磁材料少，結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工的特點(diǎn)，從而成為直線型音圈電機(jī)的理想選擇。

直線運(yùn)動(dòng)磁路結(jié)構(gòu)

在矩形磁軛內(nèi)，布置兩塊方向相反地永磁體，氣隙中可生成方向相反的近似勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)線圈中的電流從上側(cè)磁場(chǎng)穿入，繞過(guò)中間部分磁軛從下側(cè)磁場(chǎng)穿出，由左手定則可知，線圈的上半部分和下半部分都受到方向向右的安培力，合力方向向右。當(dāng)線圈中電流方向發(fā)生變化時(shí)，受力方向隨之改變。

旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)磁路結(jié)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)音圈電機(jī)的磁路結(jié)構(gòu)由直線運(yùn)動(dòng)的磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)行弧形演化而來(lái)， 將直線磁路下側(cè)的永磁體方向翻轉(zhuǎn)，則線圈受到繞磁軛中心點(diǎn)的力矩作用，然后將原來(lái)的平面狀的永磁體和磁軛替換為弧形，線圈即可繞磁軛中心點(diǎn)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 。

音圈電機(jī)性能參數(shù)的測(cè)量，主要是測(cè)定電機(jī)輸出推(拉)力、比推力均勻性、氣隙磁場(chǎng)、漏磁場(chǎng)和機(jī)械諧振頻率等。在以往研制13片盤(pán)組用大推力音圈電機(jī)時(shí)，拉力15公斤，用彈簧秤測(cè)定。測(cè)機(jī)械諧振頻率時(shí)，因動(dòng)圈自重達(dá)九百克，故加速度計(jì)重20多克可忽略不計(jì)。但被測(cè)電機(jī)正常工作拉力僅20?？俗笥?，而單個(gè)動(dòng)圈重不到10克，這給測(cè)試工作帶來(lái)一定困難。

蝴蝶形音圈電機(jī)推（拉）力測(cè)定

為精確測(cè)定200克左右推(拉)力，選用了500克、200克、100克三種拉壓傳感器，配以數(shù)字式力敏表和電動(dòng)打印機(jī)。如圖《蝴葬形音圈電機(jī)推力曲線》所示為實(shí)測(cè)的推(拉)力曲線。

比推力不均勻度定義為±K%=（最大推力-最小拉力）/（最大推力 最小拉力）%。

一般短音圈電機(jī)比推力不均勻度為士5%，顯然被測(cè)電機(jī)比推力不均勻是比較好的。這是因?yàn)樵撾姍C(jī)磁路結(jié)構(gòu)為雙通道磁路，對(duì)稱(chēng)性好，漏磁場(chǎng)小，氣隙磁場(chǎng)均勻。所以推(拉)力曲線在工作行程范圍內(nèi)變化很小。但線圈有效利用率低，動(dòng)圈上下二個(gè)面導(dǎo)線不在磁路中，故不產(chǎn)生力，僅線圈二側(cè)面導(dǎo)線在磁場(chǎng)中產(chǎn)生力。如果進(jìn)一步改進(jìn)磁路結(jié)構(gòu)，如在動(dòng)圈底部構(gòu)成磁回路，電機(jī)推力將會(huì)增加 。

蝴蝶形音圈電機(jī)漏磁場(chǎng)測(cè)定和分析

對(duì)音圈電機(jī)研究表明，加速磁頭運(yùn)動(dòng)速度的有效途徑是增加電機(jī)氣隙的磁密和降低電機(jī)機(jī)電時(shí)間常數(shù)，電機(jī)氣隙磁密增加促使磁路飽和。為了減少電機(jī)電樞反應(yīng)對(duì)工作性能影響以及減少線圈的電感，在設(shè)計(jì)音圈電機(jī)時(shí)往往有念識(shí)地將磁路設(shè)計(jì)得十分飽和。從而使音圈電機(jī)漏磁場(chǎng)普遍較大。例如高性能長(zhǎng)音圈電機(jī)的漏磁場(chǎng)不僅影響磁頭和磁盤(pán)，而且能磁化磁盤(pán)操作者所戴手表，只有加磁屏蔽后才能工作。短音圈電機(jī)因磁路結(jié)構(gòu)原因，漏磁場(chǎng)小~些，但在離前端蓋3厘米處仍有幾十到上百高斯漏磁場(chǎng)。音圈電機(jī)是一種同極性磁路結(jié)構(gòu)電機(jī)，一般做成圓筒形，沿內(nèi)鐵心圓柱四周磁通都按一方向進(jìn)入鐵心圓柱，通過(guò)鐵扼、磁體和氣隙回到內(nèi)鐵心圓柱。為了給動(dòng)圈留出運(yùn)動(dòng)空間，往往做成一端開(kāi)口，這樣磁路是單通道，即磁通只能一端閉合，另一端則造成很大漏磁并使工作行程內(nèi)氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變，比推力均勻度變差。這種結(jié)構(gòu)的音圈電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的磁頭工作位置恰好處在漏磁場(chǎng)最大位置，對(duì)磁頭影響較大 。

蝴蝶形音圈電機(jī)機(jī)械諧振頻率測(cè)試

機(jī)械諧振頻率測(cè)試與電機(jī)裝配、微型滾珠軸承對(duì)軌道壓力、小車(chē)是否帶磁頭和組件塊等有關(guān)，尤其是該電機(jī)單個(gè)線圈重只有9.8克，線圈、骨架和小車(chē)總重34.2克。原有的重23克加速度傳感器和電荷放大器都不能使用。為此進(jìn)口了一套加速度傳感器，自重僅2克的測(cè)試設(shè)備，配以國(guó)產(chǎn)自動(dòng)掃頻儀和電平記錄儀的實(shí)驗(yàn)線路，測(cè)出了在小車(chē)不帶磁頭時(shí)電機(jī)一小車(chē)系統(tǒng)的機(jī)械諧振頻率特性曲線。發(fā)現(xiàn)在低頻50周到100周之間有較小震蕩，這在實(shí)際應(yīng)用中是不允許的。其產(chǎn)生原因是電機(jī)裝配不佳和壓力彈簧不合適造成的。電機(jī)一小車(chē)系統(tǒng)共振點(diǎn)發(fā)生在大于2千赫處，符合短音圈電機(jī)技術(shù)指標(biāo)。諧振頻率越高，系統(tǒng)調(diào)試頻帶就寬，系統(tǒng)工作時(shí)不易發(fā)生共振，調(diào)試亦方便，最終才能實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)機(jī)快速存取信息的目的。若諧振頻率低于1千赫，即使電機(jī)輸出力很大，也不能實(shí)現(xiàn)最小取數(shù)時(shí)間5毫秒的要求。從某種意義上說(shuō)，電機(jī)-小車(chē)系統(tǒng)機(jī)械諧振頻率的高低，直接決定于音圈電機(jī)是否能在磁盤(pán)機(jī)上的應(yīng)用間題，它是電機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)之一，亦是這類(lèi)磁盤(pán)機(jī)的關(guān)鍵測(cè)試項(xiàng)目。可以不夸大地說(shuō)，不進(jìn)行電機(jī)機(jī)械諧振頻率特性曲線的測(cè)試，等放沒(méi)有對(duì)被測(cè)電機(jī)作出應(yīng)有評(píng)價(jià)，就等聆不能肯定該音圈電機(jī)是否可用 。2100433B