Während wir uns in der Welt der Miniatur-Getriebemotoren mit einem Mikro-GleichstrommotorenWir erhalten häufig Anfragen von Kunden, die hochwertige Voice-Coil-Motoren suchen. Bisher gehörten Voice-Coil-Motoren nicht zu unserem Produktportfolio. Das große Vertrauen unserer Kunden ermöglichte es uns jedoch, tiefer in die Entwicklung von Voice-Coil-Motoren einzusteigen.
Trotz unserer mangelnden Erfahrung auf diesem Gebiet stellten sich unsere Ingenieure der Herausforderung und entwickelten innerhalb von nur drei Monaten erfolgreich die Schwingspulenmotoren, die unsere Kunden sich so sehr gewünscht hatten. Die Anwendung des Kunden ist eine Tätowiermaschine. Ich bin mir sicher, dass Sie genauso gespannt sind wie ich, der Enthüllung dieser bemerkenswerten Innovation beizuwohnen.
Die grundlegenden Parameter unseres IND-VCM2038
Umrisszeichnung
Was ist ein VCM-Motor?
Ein Voice-Coil-Motor (VCM), auch bekannt als Voice-Coil-Aktuator (VCA), ist ein Elektromotor, der aus einem Magneten, einem Joch und einer Spule besteht. Die Effizienz dieses Geräts kann durch verschiedene Faktoren wie die Position des Magneten, den Magnettyp, die umgebende Struktur und mehr beeinflusst werden.
Die Funktionsweise eines Voice-Coil-Motors ähnelt stark der eines Lautsprechers: Eine Spule wird in einem permanenten Magnetfeld unter Strom gesetzt und bewegt. Bei einem Voice-Coil-Motor ist die Spule jedoch nicht mit einer Verstärkerkomponente verbunden, sondern mit anderen Komponenten, die betätigt werden müssen.
Die auf die Spule wirkende Kraft wird als Lorentzkraft bezeichnet und berechnet sich wie folgt:
F = k * B * L * I * N
k = Kraftkonstante
B = Magnetische Flussdichte (Tesla)
L = Länge des Kabels (Meter)
I = Strom (Ampere)
N = Anzahl der Leiter
Bei einer gegebenen Schwingspule sind alle Parameter außer dem Strom fest. Folglich ist die erzeugte Kraft direkt proportional zum Eingangsstrom. Die Kraftrichtung verläuft sowohl senkrecht zur magnetischen Flussrichtung als auch senkrecht zur Stromrichtung. Eine Änderung der Stromrichtung ändert die Kraftrichtung.
In der Praxis treibt die von der Schwingspule erzeugte Kraft die Last an. Die beweglichen Komponenten können entweder die Spule oder ein Magnet sein (die Kräfte wirken gegenseitig). Schwingspulenmotoren ermöglichen zudem eine präzise Kraftregelung, da die erzeugte Kraft direkt proportional zum angelegten Strom ist.
Die Anwendung des VCM-Motors
In Bewegungsplattformen werden Schwingspulenmotoren üblicherweise für kleine Bewegungen von 1–5 mm oder sogar noch kleinere Hübe eingesetzt. Sie werden aufgrund ihrer kompakten Größe, der geringen Bewegungsmasse und der hohen Beschleunigungseigenschaften bevorzugt. Diese Motoren kommen in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz, darunter in industriellen Umgebungen, medizinischen Endoskopen, Beatmungsgeräten und Kamera-Autofokussystemen.
Beispielsweise werden in Anwendungen wie der Saugkraft kleiner Verdrängung Flachschwingspulenmotoren häufig in Kombination mit LVDT-Absolutpositionssensoren verwendet, um die Position der Bewegungswelle genau zu erfassen.
Darüber hinaus wird in der Smartphone-Kamera der zylindrische Schwingspulenmotor verwendet, um die Linsenbewegung zu steuern und die Autofokusfunktion zu erreichen.
Die Vorteile von Voice-Coil-Motoren
Keine Kommutierung erforderlich.
Hysterese von Minimum bis Null.
Leichtgängiger Betrieb, keine Rillen.
Weniger mechanische Teile im Vergleich zu schraubengetriebenen Antrieben.
Lineare Regelcharakteristik.
Hohes Leistungsgewichtsverhältnis.
Hohes Leistungs-Volumen-Verhältnis.
Nahezu unbegrenzte Positionierung (begrenzt durch Encoder).
Hohes Beschleunigungsvermögen.
Schwingspulenmotoren eignen sich daher ideal für Anwendungen mit kleinen linearen Verschiebungen. Wenn Ihr Design diese Anforderung erfordert, sollten Sie die Vorteile eines Schwingspulenmotors in Betracht ziehen.
Zusammenfassung
Ein Voice-Coil-Motor (VCM) oder Voice-Coil-Aktuator (VCA) ist ein präziser Motor mit kommutierungsfreier, minimaler Hysterese und linearer Steuerung. Mit weniger mechanischen Teilen und einem hohen Leistungsgewichts- und Volumenverhältnis eignet sich ein VCM gut für Anwendungen, die präzise lineare Bewegungen erfordern. Sie bieten nahezu unbegrenzte Positionierung und schnelle Beschleunigung und sind daher eine vielseitige Wahl für eine Vielzahl von Branchen, darunter Industrieautomation, Medizintechnik und Kamera-Autofokussysteme, insbesondere wenn kleine, präzise Bewegungen unerlässlich sind.
FAQ
Was ist ein VCM-Aktuator?
Eine bemerkenswerte Anwendung von Neodym-Magneten ist der Betrieb von Magnetköpfen in Festplatten. Diese Kopftreiber werden oft als Voice-Coil-Motoren (VCM) bezeichnet. Der VCM besteht aus einem Magnetkreis, der aus einem Eisenjoch besteht, an dem ein Magnet fest angebracht ist.
