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一、音圈電機介紹
音圈電機(Voice Coil Actuator),是一種將電能轉化成為機械能的裝置,并實現直線型及有限擺角的運動。利用來自永久磁鋼的磁場與電線圈導體產生的磁場中磁極間的相互作用產生有規律的運動裝置。
因為音圈電機是一種非換流型動力裝置,其定位精度完全取決于反饋及控制系統,與音圈電機本身無關。采用合適的定位反饋及感應裝置其定位精度可以輕易達到10μm,加速度可達300g(實際加速度也取決于負載物的狀況)
無論是直線型或是擺動型,它們基本原理相同。通電的導體穿過磁場的時候,會產生一個垂直于磁場線的力,這個力的大小取決于通過場的導體的長度、磁場及電流的強度。音圈電機將實際電流轉化為直線推力或扭力,它們的大小是隨實際通過的電流大小而變化。音圈電機產生的推力大小取決于設計結構以及電流強度(F=BIL)
電流與產生的力的關系,在直線型音圈電機中體現為力敏感度Kf,在旋轉型音圈制動器中體現為扭力敏感度Kt。英特瑞電子的設計中把Kf的單位定義為N/A,Kt的單位定義為NM/A。
英特瑞電子的直線型系列能產生的最大推力可達到5000N,行程可達到300mm。擺動型系列可產生的最大扭矩為50NM,擺動角度大于120°。
二、音圈電機的性能
1,響應頻率高,電機響應時間大約5ms,該種電機特別適用于小行程高精度和高響應頻率的系統可以做高速振蕩往復運動(可達400Hz)。
2,位置精度級別可達10μm,加速度可達300g,
3,系統集成方便,將音圈電機動子固定在導軌上或轉軸上,然后安裝上傳感器就可以形成一個位置控制執行機構。
三、音圈電機應用領域
半導體工業領域 |
閥門操作領域 |
微型機床工業領域 |
振動系統 |
接線、切割、鉆孔、運輸系統、機器人技術 |
計量型閥門、氣動閥門、化學領域注射系統 |
進料系統、微型打孔、精確型沖壓 |
振蕩桌、振動平臺 |
醫療領域 |
避震系統 |
航空技術 |
商業運用領域 |
微型注射系統、振動系統、閥門系統 |
主動式避震設備 |
飛行控制系統 飛行員反饋系統 |
計算機微型冷泵 相機自動對焦系統 |
四、性能參數
TMEP列的平板電機,動子重量輕,因此響應時間短。最大力能達到300N、行程20mm。
TMEP列的電機可以制作成比較小的X-Y兩軸的運動平臺,這種運用多見于半導體行業和微型設備工業領域。
產品型號 |
最大力(N) |
持續力at25°c(N) |
行程 (mm) |
電壓 (V) |
反電動勢 (V/M/S) |
長度 (mm) |
寬度 (mm) |
厚度 (mm) |
TMEP0003-001-000 |
3 |
1.1 |
0.6 |
2.8 |
1.3 |
15 |
24 |
16 |
TMEP0020-008-000 |
20 |
5.5 |
8 |
13 |
4.1 |
39 |
50 |
21.5 |
TMEP0020-015-000 |
20 |
6 |
15 |
24 |
5 |
59 |
50 |
22.5 |
TMEP0030-020-000 |
30 |
12.3 |
20 |
24.3 |
10.5 |
80 |
74 |
25 |
TMEP0300-010-000 |
300 |
120 |
10 |
43.2 |
34 |
154 |
155 |
70 |