音圈电机的基本原理

音圈电机的工作原理是依据安培力原理, 即通电导体放在磁场中,就会产生力F , 力的大小取决于磁场强弱B , 电流I ,

以及磁场和电流的方向（见图1）。 如果共有长度为L 的N 根导线放在磁场中, 则作用在导线上的力可表示为F = kB L IN , 式中k 为常数。

音圈电机是单相两极装置。 给线圈施加电压则在线圈里产生电流,进而在线圈上产生与电流成比例的力, 使线圈在气隙内沿轴向运动。 通过线圈的电流方向决定其运动方向。

当线圈在磁场内运动时,会在线圈内产生与线圈运动速度、磁场强度、和导线长度成比例的电压（即感应电动势）。驱动音圈电机的电源必须提供足够的电流满足输出力的需要,

且要克服线圈在最大运动速度下产生的感应电动势,以及通过线圈的漏感压降。 音圈电机经常作为一个由磁体和线圈组成的零部件出售。线圈与磁体之间的最小气隙通常是（0。

254～ 0。 381） mm , 根据需要此气隙可以增大,只是需要确定引导系统允许的运动范围, 同时避免线圈与磁体间摩擦或碰撞。 多数情况下,

移动载荷与线圈相连, 即动音圈结构。其优点是固定的磁铁系统可以比较大, 因而可以得到较强的磁场; 缺点是音圈输电线处于运动状态,

容易出现断路的问题。同时由于可运动的支承, 运动部件和环境的热接触很恶劣, 动音圈产生的热量会使运动部件的温度升高, 因而音圈中所允许的最大电流较小。

当载荷对热特别敏感时, 可以把载荷与磁体相连, 即固定音圈结构。该结构线圈的散热不再是大问题,线圈允许的最大电流较大, 但为了减小运动部分的质量,

采用了较小的磁铁, 因此磁场较弱[ 3 ]。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ö轴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ö球轴承作为引导系统, 这与传统电机是相同的。

旋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。 比如万向节装配中。