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音圈电机的工作原理

在音圈电机的传统结构中，有一个圆柱 状线圈，圆柱中心杆与包围在中心杆周围的永1久磁体形成 的气隙，在磁体和中心杆外部罩有一个软铁壳。线圈在气 隙内沿圆柱轴向运动。图4为此传统结构音圈电机的轴测 图。由它构成的直线伺服系统能够克服传统的旋转电机加滚珠丝杠驱动方式的一些不足,具有结构简单、动态响应快、调速范围宽、定位精度高等优点。 依据线圈行程，线圈的轴向长度可以超出磁铁轴向长 度，即长音圈结构。而有时根据行程，磁体又可以比线圈 长，即短音圈结构。长音圈结构中的音圈长度要大于工作。

音圈电机的主要构成

音圈电机主要由永1久磁铁、铁心和线圈3部分组成。动圈位于气隙磁场之中,当施加电压于线圈两端产生电流时,根据左手定律,通电导线在磁场中将受到电磁力的作用,随着电流强度及方向的变化,线圈做往复直线运动。音圈直线电机属于直线直流电机的一种,同样也有行程的限制,无法太长,具有良好的动态特性和直接驱动。结构形式 由于运动部件、弹性元件和线圈形状的差别,磁路形式 磁路设计就是要以很少的永i久磁铁和导磁材料来产生具有高磁通密度且分布均匀的磁场。

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音圈电机的设计应遵循以下几个基本原则：

(1)在电机体积给定的情况下，应尽可能增加气隙磁密与线圈总长度的乘积，以提高单位电流1产生的磁推力。

(2)减小漏磁，降低磁路的饱和程度，从而减小电机的体积。

(3)合理设计电机定子和动子的轴向长度，以得到平滑的“力-位移”曲线。 电磁场计算

音圈电机的设计与分析应以电磁场计算为基础。由于音圈电机内的磁场是一个轴对称场，所以可采用二维有限元法进行计算。

影响音圈电机性能的结构参数主要包括磁钢厚度、音圈厚度、外磁轭厚度、极间距离和定动子长度。