音圈電機(jī)(Voice Coil Actuator),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)。利用來(lái)自磁鋼的磁場(chǎng)與通電線圈導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中磁極間的相互作用產(chǎn)生有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)的裝置。
因?yàn)橐羧﹄姍C(jī)是一種非換流型動(dòng)力裝置,其定位精度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達(dá)到10NM,加速度可達(dá)300g(實(shí)際加速度也取決于負(fù)載物的狀況)。
無(wú)論是直線型或是擺動(dòng)型,他們基本原理相同。通電的導(dǎo)體穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于磁場(chǎng)線的力,這個(gè)力的大小取決于通過(guò)場(chǎng)的導(dǎo)體的長(zhǎng)度,磁場(chǎng)及電流的強(qiáng)度。音圈電機(jī)將實(shí)際的電流轉(zhuǎn)化為直線推力或扭力,它們的大小是隨實(shí)際通過(guò)的電流的大小而變化。
音圈電機(jī)產(chǎn)生的推力的大小取決于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及電流強(qiáng)度:F =β*L*I,電流與產(chǎn)生的力的關(guān)系,在直線型音圈電機(jī)中體現(xiàn)為力敏感度Kf,在旋轉(zhuǎn)型音圈制動(dòng)器中體現(xiàn)為扭力敏感度Kt。我們的設(shè)計(jì)中把Kf的單位定義為N/A,Kt的單位為N·M/A。N(牛頓)是力的單位,測(cè)量的是推或拉的力的大小。音圈電機(jī)是一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置,將電流轉(zhuǎn)化為機(jī)械力,所以其定位以及力的控制通過(guò)位置反饋裝置以及控制器達(dá)成,其精度由控制器決定,與音圈電機(jī)本身毫無(wú)關(guān)系。