直线电机最直观的特点在于直接产生直线运动,通过直接驱动负载的方式,可以实现从高速到低速等不同范围的高精度位置定位控制。直线电机的动子(初级)和定子(次级)之间无直接接触,定子及动子均为刚性部件,从而保证直线电机运动的静音性以及整体机构核心运动部件的高刚性。主要特点:结构紧凑、功率损耗小、快移速度高、加速度高、高速度。
直线音圈电机电机基本原理可以分三大类,分别是磁学原理、电子学原理、机械系统原理。
一、磁学原理:
力的方向是电流方向和磁场向量的函数,是二者的相互作用.如果磁场和导线长度为常量,则产生的力与输入电流成比例。在最简单的音圈电机结构形式中,直线音圈电机就是位于径向电磁场内的一个管状线圈绕组.铁磁圆筒内部是由永久磁铁产生的磁场,这样的布置可使贴在线圈上的磁体具有相同的极性。铁磁材料的内芯配置在线圈轴向中心线上,与永久磁体的一端相连,用来形成磁回路.当给线圈通电时,根据安培力原理,它受到磁场作用,在线圈和磁体之间产生沿轴线方向的力.通电线圈两端电压的极性决定力的方向。 将圆形管状直线音圈电机展开,两端弯曲成圆弧,就成为旋转音圈电机.旋转音圈电机力的产生方式与直线音圈电机类似。只是旋转音圈电机力是沿着弧形圆周方向产生的。
二、电子学原理:
三、机械系统原理:
直线音圈电机可实现直接驱动,且从旋转转为直线运动无后冲、也没有能量损失.优选的引导方式是与硬化钢轴相结合的直线轴承或轴衬.可以将轴触衬集成为一个整体部分。重要的是要保持引导系统的低摩擦,以不降低电机的平滑响应特性。
典型旋转音圈电机是用轴球轴承作为引导系统,这与传统电机是相同的。旋转音圈电机提供的运动非常光滑,成为需要快速响应、有限角激励应用中的首选装置,比如万向节装配。