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音圈驱动器和电磁铁之间的区别是什么?

作者:admin日期:2017/06/27 14:03

在线性运动方面,工程师通常面临两种选择:音圈执行器(VCAs)或电磁铁。两者都是简单的机电设备,可以完成任务。但是两者之间有明确的区别,选择最适合手头任务的组件很重要。比较两个组件的设计和功能使得很容易确定哪个更适合给定的应用程序。

电磁铁通常由没有磁体的线圈组成,该线圈连接到软磁性壳体,铁或钢芯,并且通常是弹簧。这些开/关组件可通过简单的开关进行控制。当电流流过线圈时,由线圈产生的电磁场吸引铁芯(图1)。当线圈断电时,弹簧将铁芯推回到其原始位置(图2)。
当电流流过电磁线圈时,铁芯被拉入。
通过从电磁铁去除电流(也称为断电),铁芯被释放并返回到其原来的休息位置。

在某些应用中,设计人员使用无弹簧的电磁铁来往复运动铁芯。在所有情况下,可以设计电磁铁以达到一定的速度和一定的力。但是一旦设定好,就不可能对必要的运动进行调整,即不能在速度,力或位置上提供任何可控的变化。

基本上,电磁铁在简单的开/关控制机制中以低成本满足简单的线性运动要求。合适的电磁铁应用包括起动机和售票机。如果应用程序需要具有精确定位的简单开关控制,那么请考虑VCA。
音圈执行机构
VCAs具有许多形状和尺寸,分为两种类型:具有移动线圈的VCA和具有移动磁体的VCA。第一种类型由通常的静止磁场(磁体)组件和运动线圈组件组成。相反,移动磁体VCAs具有连接到固定软磁性壳体的线圈,其也用作磁通量的导体。现场组件通常由轴向磁化的永久性圆柱形磁体和连接到磁体两端的两个软磁极片组成。

在端子上施加电压使VCA的运动部件,磁体或线圈沿给定方向行进。反转施加电压的极性将改变移动的磁体或线圈的方向。所产生的力与穿过线圈的磁通和流经该线圈的电流成比例。

通过设计,VCAs支持特定或设置的笔画。通常,对于特定的电流,VCA在中间行程产生的力比在冲程两端产生的力大约高15%。

VCAs在需要更精确控制的应用中闪耀,主要是因为它们具有位置反馈设备。此外,对于低移动质量,VCAs是许多振荡应用(如稳定平台和振动台)的理想选择。而且由于移动磁体VCAs由固定线圈和移动永磁体组件组成,与线圈组件和电磁铁中的一块钢相反,VCA通常会产生比电磁铁更大的力,用于特定尺寸,行程和输入功率。

具有移动线圈的VCA是需要高加速度的许多有限角度旋转应用的理想选择。通过最小化移动质量(在这种情况下),可以实现快速加速能力。由于它与磁体分离,因此可以定制为比重型永磁体组件更轻便,允许极快的速度。
旋转VCAs是万向应用的常用方法,其方位角和仰角需要快速可控的移动。云台应用示例包括天线,平移和倾斜安全摄像机,目标采集,激光瞄准,扫描和稳定。

VCA的物理特性也使其成为医疗,航空航天和军事应用的首选,其尺寸和重量与其功能一样重要。许多医疗设备应用需要高移动性,并且每个组件必须满足指定的尺寸。VCA可以重量只要一磅半磅,这是满足这些要求的完美解决方案。

差异
VCAs和电磁铁之间有明确的区别,显然,应用要求将决定哪一个使用。选择其技术和性能,VCAs是高功率密度组件。因此,在具有短行程或偏移角度的应用中,VCA可以做其他技术(如电机或齿轮电机)的工作更大更重。

尽管电磁阀适用于开/关线性运动和间歇性负载,但VCA是控制力,速度,行程和加速/减速以获得连续性能和精确定位的明显选择。