大家对音圈电机的认知是停留在哪里呢？结构简单体积小、高速、高加速响应快！其实音圈电机电机基本原理可以分三大类，分别是磁学原理、电子学原理、机械系统原理。下面和小编一起解读音圈电机的奥秘吧！

在音圈电机的传统结构中，有一个圆柱状线圈，圆柱中心杆与包围在中心杆周围的磁体形成的气隙，在磁体和中心杆外部罩有一个软铁壳。线圈在气隙内沿圆柱轴向运动。依据线圈行程，线圈的轴向长度可以超出磁铁轴向长度，即长音圈结构。而有时根据行程，磁体又可以比线圈长，即短音圈结构。长音圈结构中的音圈长度要大于工作气隙长度与行程长度之和；而短音圈结构中的工作气隙长度大于音圈长度与行程长度之和。长音圈结构充分利用了磁密，但由于音圈中只有一部分线圈处于工作气隙中，所以电功率利用不足；短音圈结构则正好相反。两种结构相比，前者可以允许较小的磁铁系统，因此音圈电机的体积也可以比较小；后者则体积较大，但功耗较小，可以允许较大音圈电流。与短线圈配置相比，长音圈配置可以提供力2功率比，且散热好。且产生的电枢反动力小。

集中通量结构形式：

在运动控制中，有时需要的力比传统移动音圈电机所能提供的力要大，传统结构形式的音圈电机不能满足要求。为解决此问题，需要提高音圈电机工作效率，为此应合理设计其结构，尽量减少磁路漏磁。设计音圈电机时总是希望磁钢的磁力线尽可能多地通过气隙，以提高气隙磁密，从而产生尽可能大的磁力。采用集中磁通技术，能够使制造的电机气隙磁密等于甚至大于磁体中的剩余量。基于该技术的电机内部是一个一端封闭的空心圆柱磁铁。圆柱内部形成N极，圆柱的外部形成S极紧贴磁体外部由一个。也有一端封闭的软铁圆柱壳罩住，软铁壳的开口端伸出磁体开口端。由软铁制成的圆柱芯在磁体内部紧紧贴合，并从其开口端伸出。壳的内表面与圆柱芯的外表面之间的环形空间形成气隙，圆柱状线圈可在气隙中沿轴向运动。该电机结构形式允许磁体面大于气隙面。这样的设计不会引起泄漏，几乎从磁体表面发出的所有磁力线都通过气隙。

集中磁通技术的音圈电机结构：

若要求在尽可能小的直径情况下，获得输出力，可采用专有的交叉存取磁电路技术。与传统结构以及集中磁通量结构相比，其性能特性不变，而轴向尺寸更长，但直径尺寸减小，其磁体质量较小，但线圈趋于更重交叉存取磁电路音圈的突出优点是线圈漏感较小，电时间延迟非常短。

1、磁学原理

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，电流五以及磁场和电流的方向。 方向是电流方向和磁场向量的函数，是二者的相互作用。如果磁场和导线长度为常量，则产生的力与输入电流成比例。在简单的音圈电机结构形式中，直线音圈电机就是位于径向电磁场内的一个管状线圈绕组。

铁磁圆筒内部是由磁铁产生的磁场，这样的布置可使贴在线圈上的磁体具有相同的极性。铁磁材料的内芯配置在线圈轴向中心线上，与磁体的一端相连，用来形成磁回路。当给线圈通电时，根据安培力原理，它受到磁场作用，在线圈和磁体之间产生沿轴线方向的力。通电线圈两端电压的极性决定力的方向。将圆形管状直线音圈电机展开，两端弯曲成圆弧，就成为旋转音圈电机。旋转音圈电机力的产生方式与直线音圈电机类似。只是旋转音圈电机力是沿着弧形圆周方向产生的。

2、电子学原理

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得提供足够的电流满足输出力的需要，且要克服线圈在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。

3、机械系统原理

音圈电机经常作为一个由磁体和线圈组成的零部件出售。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 。

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。优较好的引导方式是与硬化钢轴相结合的直线轴承或轴衬。可以将轴触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。

昆山同茂电子有限公司生产的直驱无刷电机安静、无噪声、免维护保养、寿命长、体积小，在智能家居中应用会给你带来舒适健康的生活。

该文章源于昆山同茂电子有限公司(www.sztmmotor.com)公司原创，转载请注明出处。