音圈电机的介绍

音圈电机使用了在短行程上永磁体不线圈绕组产生一个作用力的原理。这种电机是直驱电机，也就是说由电机驱动器直接驱动，不需要任何的传动环节。

要选择一款合适的音圈电机，需要了解电机的运动应用，电机运用的场合要求电机的尺寸，精度等，其次要根据负载正确计算出电机的峰值推力和持续推力。

首先介绍电机的集中运动应用

音圈电机的几种运动应用

1. 两点控制

一个音圈电机可以用于简单的两点运动。线圈在安装了直线导轨后可以在固定的位置间移动，同时反向也可以。一个正向电流可以使音圈电机向某个方向移动，而反向电流会使音圈电机向另一个方向移动。在两个末端，硬限位可以停止音圈电机移动，非常像气动元件，此外音圈电机由电机驱动器控制，不需要像气动元件那样使用压缩空气。

作为一款两点运动的电流驱动器, 雅科贝思的 EOD 能够用于驱动音圈电机实现上述描述中的功能. 可调节的峰值电流，峰值电流持续时间以及持续电流的方便控制音圈电机的启动与静态时的保持推力。

2. 伺服控制

音圈电机同时也可以用作为伺服电机。除去直线导轨，类似直线编码器的反馈装置可以用于闭环控制。这种方式下，音圈电机的加速度，速度和停顿位置可以被精确的控制。

使用音圈电机的优势所在：

1. 移动载荷小

移动的线圈做到了低质量和高加速度。依照直接驱动的方式，整定时间非常短。

2. 低电感

音圈电机的电感也做了很低。因此，电气常数很低，使得音圈电机的反应速度非常快。

3. 运动平滑

音圈电机没有机械制动的阻力。因此，像绝大多数的无刷电机那样没有嵌齿效应，因此可以做到平滑运动，甚至是在低速的情况下。

4. 可靠性

因为音圈电机的线圈和核心部分没有接触，所以没有磨损和撕裂，也就提升了音圈电机的可靠性。

5. 力控制

音圈电机的力控制根据电流是线性发化控制的。这就是需要力控制的应用采用音圈电机的可能。

典型应用

• 2 点位移控制(像气动元件)
• 取放系统
• 半导体设备平台
• 视觉检测
• 机械手
• 药疗设备

种类繁多的音圈电机如何选型

我们为客户提供了种类繁多的标准音圈电机。音圈电机的选型基于以下步骤：

1. 立体的机械尺寸要求

2. 行程和精度

3. 需要的推力

当然标准设计无法满足客户的需求时，我们还能提供特制方案。

计算音圈电机所需的推力

为了应用选择一个正确型号的音圈电机，计算应用所需的峰值推力和 RMS 推力是的。我们可以选择峰值推力和持续推力分别大于应用计算的峰值推力和持续推力的电机型号。

以下是如何争取操作选型的案例。雅科贝思提供了一款可以自动计算和选择型号的选型软件帮助客户选型。

1. 推力

在应用中依照所需选择峰值推力和持续推力是非常重要的。峰值推力依照牛顿第二定律，F = ma。我们可以用过已知的负载和运动所需的加速度计算出所需的峰值推力。

举个例子，已知负载为 100 克，加速度为 40 m/s2，那么加速期间所需要的峰值推力为 4N。

2. RMS 推力

RMS 推力计算公式如下：

FRMS =√ ( Fp²×T1+ Fp²×T2 ) / ( T1+T2+T3 )

这里：

FRMS 是平方根号计算的力

Fp 是峰值推力

T1 是加速时间

T2 是减速时间

T3 是停滞时间

依照以上描述的例子，如果一个行程 4 毫米，运动时间 0.02 秒，速度为 400 毫米/秒，加速度 2G，峰值推力为 4N。假如停滞时间为 0.05 秒的话，依照以下公式：

FRMS = √ ( Fp²×T1+Fp²×T2 ) / ( T1+T2+T3 )

= √ ( 4²×0.01+4²×0.01 ) / ( 0.01+0.01+0.05)

= 2.14 N

因此，我们需要选择一款峰值推力大于4N，持续推力大于2.14N的音圈电机。