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直线电机和音圈电机
直线电机原理 一般电动机工作时都是转动的．但是用旋转的电机驱动的交通工具（比如电动机车和城市中的电车等）需要做直线运动，用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动．这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置．能不能直接运用直线运动的电机来驱动，从而省去这套装呢？几十年前人们就提出了这个问题．现在已制成了直线运动的电动机，即直线电机． 工作原理. 直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成. 由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。在实际应用时，将初级和次级制造成不同的长度，以保证在所需行程范围内初级与次级之间的耦合保持不变。直线电机可以是短初级长次级，也可以是长初级短次级。考虑到制造成本、运行费用，目前一般均采用短初级长次级。 直线电动机的工作原理与旋转电动机相似。以直线感应电动机为例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。如果初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；反之，则初级做直线运动。 直线电机的原理并不复杂．设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应电动机．在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于旋转电机转子的，叫次级．初级中通以交流，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动．这时初级要做得很长，延伸到运动所需要达到的位置，而次级则不需要那么长．实际上，直线电机既可以把初级做得很长，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动
音圈电机 所谓音圈直线电机(Voice Coil Motor)因其结构类似于喇叭的音圈而得名。具有高频响、高精度的特点。SUPT主要把此类电机分为圆柱型音圈电机和摆动型音圈电机。 市场上圆柱型音圈电机系列应用相当广泛。这种电机有很高的加速率，能够产生0.7N-1000N的强大动力，而其行程少于50mm。该款电机主要应用在医疗、半导体、航空、汽车等领域，包括阀门制动器，小型精密替换测量仪、振动平台以及主动式减振系统等众多方面。 SUPT摆动型音圈电机系列采用矩型系列产品的技术，将矩形系列产品予以弯曲，以形成一定的优先角度定位系统。其典型的扭矩达到100度，扭力达 50 N-m。摆动型系列产品典型应用于激光技术中的镜面定位器，摆动型阀门制动器、摆动型定位系统以及飞行控制器等方面，涉及半导体行业、自动化、飞机工业领域。。与U型直线电机和平板型直线电机相比它可以提供更好的高频响应特性，可做高速往复直线运动，特别适合用于短行程的闭环伺服控制系统。音圈直线电机的控制简单可靠，无需换向装置,寿命长。 SUPT音圈电机，是一种将电能转化为机械能的装置，并实现直线型及有限摆角的运动。它利用来自永恒磁场或通电线圈导体产生的磁场中磁极的相互作用产生有规律的运动。因为音圈电机是一种非换流型动力装置，其定位精度完全取决于反馈及控制系统，与音圈电机本身无关。采用合适的定位反馈及感应装置其定位精度可以轻易达到10NM，加速度可达300g（实际加速度取决于负载物具休工作状况） 。 SUPT音圈电机规格、样式很多，无论是直线型或是摆动型，他们基本原理相同。通电导体穿过磁场的时候，会产生一个垂直于磁场线的力，这个力的大小取决于通过场的导体的长度，磁场及电流的强度。音圈电机将实际的电流转化为直线推力或扭力，它们的大小是同实际通过的电流的大小成比例
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气浮转台及其音圈直线电机气浮平台气浮转台（空气转台）是设法把主轴在空气中悬浮起来，并可以稳定地高精度地旋转， 这种悬浮是轴承腔内导入的压力空气来实现的，泄压的缝隙极小，保证了转动轴的悬浮。高速度，高精确度；无摩擦力；无磨损；不需要润滑油；有卓越的速度控制性能；无噪音。正因为气浮转台有这么多的优点，现在越来越多高精度的应用领域用空气轴承来取代普通的机械轴承。
产品特点
1) 结构简单（精巧）2) 回转轻巧3) 运转平滑4) 精密度高
5) 摩擦损耗小6) 无污染7) 寿命长8) 清洁
应用领域
1) 精密计量：圆度、垂直度、平面度、同心度、圆柱度的计量
2) 空间模拟装置3) 三坐标仪4) 低速伺服转台5) 精密仪器轴承：圆度仪、摩擦力矩仪等6) 高速砂轮轴轴承7) 精密机床轴承8) 光学测试联系人：樊振华在超精密气浮定位平台研究工作中,对静压空气轴承的安装位置对系统影响的研究相对较少,本公司研制了一种新型机械结构的音圈直线电机气浮导轨性能测试实验台,实验台导轨滑架采用焊接框架组合结构,实现不同类型气浮轴承的更换及不同数量的气浮轴承的安装,形成不同结构布局的气浮导轨,能够满足多种气浮导轨的实验研究,提高了气浮导轨实验台的利用率和使用范围。此实验台具有机械精度高、系统刚度大、结构稳定性好,安装使用方便等特点。建立了双边直线电机驱动的H型气浮精密定位平台,对该精密定位系统的气浮导轨设计方法和双边直线电机同步运动控制等关键技术进行了研究。利用有限元法设计了气浮导轨,分析了气膜压力场的分布情况,采用预加载技术提高气浮导轨的承载能力和刚度等性能。静态特性实验表明,开发的定位平台气浮导轨具有较高的承载能力和刚度,X、Y导轨的竖直方向静刚度为XXX N/μm和XXXN/μm。设计了基于同步速度偏差的改进型并联结构同步控制器,采用模糊控制实现PID参数的自适应在线整定。运动实验表明,改进的控制器具有较高的同步控制精度,速度同步精度比一般同步控制提高了3倍多,适合于具有强机械耦合的多电机同步运动控制。H型直线电机气浮定位平台具有承载能力强、精度高的优点,可以用于光刻机和光学检测等精密工程领域。
