音圈電機(Voice Coil Motor)是一種特殊形式的直接驅動電機。具有結構簡單體積小、高速、高加速響應快等特性。其工作原理是，通電線圈(導體)放在磁場內就會產生力，力的大小與施加在線圈上的電流成比例.基于此原理制造的音圈電機運動形式可以為直線或者圓弧。

近年來，隨著對高速高精度定位系統性能要求的提高和音圈電機技術的迅速發(fā)展，音圈電機不僅被廣泛用在磁盤、激光唱片定位等精密定位系統中，在許多不同形式的高加速、高頻激勵上也得到廣泛應用.如，光學系統中透鏡的定位;機械工具的多坐標定位平臺;醫(yī)學裝置中精密電子管、真空管控制;在柔性機器人中，為使末端執(zhí)行器快速、精確定位，還可以用音圈電機來有效地抑制振動 但有關音圈電機詳細技術原理的還不多見

音圈電機結構簡單，高精密率，高響應，免維護，無齒槽效應，不需要換向，音圈電機主要應用于以下方面：

01

光學系統領域

音圈電機和直線電機廣泛應用于光學、微電子及測量領域的光學掃描、定位、瞄準、跟蹤和穩(wěn)定， 對透鏡或反射鏡進行精密的運動控制。

比如攝像機、數碼相機及顯微鏡的自動調焦，激光切割設備 Z 軸的動態(tài)聚焦，光盤驅動器的聚焦和尋軌， 以及天文望遠鏡中快速反射鏡的偏擺控制等。

02

半導體設備領域

半導體制造與封裝過程中，大多數場合都需要高速高精度的運動控制。音圈電機的優(yōu)良特性正好可以滿足這些需求。在點膠機、引線鍵合機、PCB 鉆孔機、***、晶圓的取放以及元件檢測等設備中均有使用。

03

振動控制領域

一種是作為振動源， 即激振設備來使用。

電動式激振器是實施振動和沖擊試驗， 進行機械結構動力特性測試、疲勞試驗的常用設備， 一般小型激振器多采用永磁式， 而較大型的激振器 （即振動臺）多采用勵磁式。

另一種是用作減振器， 即消除振動的不利影響。

電動式吸振器的可以通過主動施加合適的阻尼力來吸收振動系統的振動能量， 以抵消或減輕激振力， 從而減小或隔離振動的傳遞。

04

直線壓縮機和控制閥領域

直線式壓縮機在采用直線電機直接驅動活塞構成后，可以消除傳統往復式壓縮機由于活塞與缸體之間側向力所引起的磨損、振動及噪聲， 廣泛應用在冰箱、斯特林制冷器等設備中。

音圈/直線電機還可以用于工業(yè)和醫(yī)療設備的精密控制閥， 如汽車發(fā)動機氣門， 電液伺服閥、輔助呼吸壓力控制閥和血液循環(huán)輔助泵等。

05

機械加工領域

普通車床一般只能加工圓截面的回轉體零件， 對于某些具有非圓截面的零件則很難加工出來。采用大推力直線電機直接驅動刀具作徑向的高頻往復運動， 則可實現非圓截面形狀零件的加工。

目前，同茂直線電機自主研發(fā)生產的直線電機和音圈電機在凸輪、中凸變橢圓活塞以及波瓣形軸承外環(huán)滾道的加工中均有應用， 在激光切割機和電磁式沖壓機也有應用。

06

其它領域

其它領域也有很多的應用，如3D打印、繪圖機；某些需要張力 （或壓力 ）控制及位移 /力量混合控制的應用場合， 如繞線機、超聲波焊接等。

音圈電機應用原則

音圈電機有它獨特的應用，是旋轉電機所不能替代的。但是并不是任何場合使用直線感應電機都能取得良好效果。為此必須首先了解音圈電機的應用原則，以便能恰到好處地應用它。其應用原則有以下幾個方面：

1.選擇合適的運動速度。音圈電機的運動速度與同步速度有關，而同步速度又正比于極距。因此極距的選擇范圍決定了運動速度的選擇范圍。

2.要有合適的推力。旋轉電機可以適應很大的推力范圍。將旋轉電機配上不同的變速箱，可以得到不同的轉速和轉矩。在低速的場合，轉矩可以擴大幾十到幾百倍，以至于用一個很小的旋轉電機就可以推動一個很大的負載，當然功率是守恒的。音圈電機則不同，它無法用變速箱改變速度和推力，因此它的推力無法擴大。要得到比較大的推力，只有依靠加大電動機的尺寸。這有時是不經濟的。一般來說，在工業(yè)應用中，音圈電機適用于推動輕載。

3.要有合適的往復頻率。在工業(yè)應用中，音圈電機是往復運動的。為了達到較高的勞動生產率，要求有較高的往復頻率。

4.要有合適的定位精度。在許多應用場合，電動機運行到位時由機械限位使之停止運動。為了使在到位時沖擊小，可以加上機械緩沖裝置。在沒有機械限位的場合，比較簡單的定位方法是，在到位前通過行程開關控制，對電機做反接制動或能耗制動，使在到位時停下來。而音圈電機具有非常高的定位精度。

責任編輯：xj

原文標題：音圈電機應用場合你知道多少？

文章出處：【微信公眾號：電機技術及應用】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。