搖臂式音圈電動機電磁參數(shù)的理論分析
張江陵 黃章頌(機電部)
（摘 要）根據(jù)搖臂式音圈電動機的運動狀態(tài)，對其兩個主要的電磁參數(shù)進行推導，引入力矩常數(shù)的概念，并導出搖臂式音圈電動機的力矩常數(shù)和電阻的計算式。文中附有應用舉例，證明公式具有參考價值。
（敘 詞）音圈電動機，電磁參數(shù)，力矩常數(shù)，電阻，計算，公式
0引 言
由于磁盤驅動器向大容量化、高密度化迅速發(fā)展，因而用步進電機或直線式音圈電機作為其定位機構已遠遠不能滿足要求。目前大容量的硬磁盤驅動器都采用搖臂式音圈電機作為定位執(zhí)行機構。搖臂式音圈電機不僅具有精確定位的特性，而且具有快速存取數(shù)據(jù)的功能，但是具有如此優(yōu)越性能的搖臂式音圈電機的主要電磁參數(shù)的設計計算目前尚無成熟的公式，一般都依賴于直線式音圈電機，而二者在運動狀態(tài)上有本質(zhì)的區(qū)別。搖臂式音圈電機是作。c (a< 90度)角度的旋轉運動，直線音圈電機是作直線運動。因此引用直線式音圈電機的公式來設計搖臂式音圈電機顯然是不合理的。本文根據(jù)搖臀式音圈電機的運動狀態(tài)，推導出其電磁參數(shù)計算式。
1 搖臂式音圈電機兩個主要
電磁參數(shù)的推導
搖臂式音圈電機的電磁參數(shù)計算可由電壓平衡方程式和運動方程式給出。
電壓平衡方程式
因動圈電感很小，所以忽略式(1)中則得到
代入式(2)并整理得
假定搖臂式音圈電機處于理想的恒電壓工作狀態(tài)，即在加速段令(4)式中e= eo= const，
在減速段令 e=-eo- const，則有
式(5)為一階線性微齡方程，賦予初始條件，可解得加速段搖臂式音圈電機的角速度表達式為
同樣，賦予減速段的初始條件，亦可解出此時的角速度表達式
根據(jù)(6)(7)兩式可作出圖l中co與t的關系曲線。
由式(6)可得。
定義（為搖臂式音圈電機的力矩常數(shù))從圖l可知，減少機械時間常數(shù)和增大飽和角速度都能縮短平均尋道時間，所以增大力矩常數(shù)(blr)值，一方面可減少械時間常數(shù)t。而使t縮短，另一方面，飽和角速度(om的減少又使得丁增大，因此，力矩常數(shù)( blr)必然存在著一個理論****值，使得丁為最小。根據(jù)****控制理論，假定動圈的時間t進行定位所轉過的角度θ，那么首先加一個正極性電壓eo，在f時間內(nèi)****加速，緊接著改變電壓極性，在t2時間內(nèi)****減速，使搖臂式音圈電機在整個行程的終端角速度為零。代人(6)(7)兩式，并積分可得加速段搖臂式音圈電機轉過的角度
減速段搖臂式音圈電機轉過的角度全部工作行程
由 20可得
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