Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Elektryczny Laboratorium Elementów Mechatroniki |
Rok akademicki: 2009/2010 Semestr: VII |
Temat: Modelowanie polowe silnika VCM
|
|
Studenci:
|
Data wykonania:21.10.2009 r. Grupa: KSS mgr Sekcja: 3 |
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest modelowanie polowe silnika VCM, wyznaczenie rozkładu indukcji oraz wyznaczenie siły.
Silnik VCM
Działanie silnika liniowego Voice Coil Motor (VCM) jest identycznie jak zwykłego głośnika, cewka porusza się w szczelinie magnesu. Zakres jej ruchu nie przekracza kilku centymetrów. Zgodnie z regułą Lorentza: jeżeli przez cewkę znajdującą się w polu magnetycznym przepływa prąd, to na cewkę działa siła proporcjonalna do natężenia prądu, a napięcie samoindukcji jest proporcjonalne do szybkości poruszania się cewki. Poprzez zmianę natężenia i kierunku przepływu prądu można bardzo precyzyjnie sterować położeniem cewki.
Praktyczne realizacje silników VCM: cylindryczny, płaski
Model silnika VCM w programie femm
Rozkład indukcji w płaszczyźnie przecięcia silnika
Wyznaczenie siły w programie femm
W badanym silniku występują 2 uzwojenia. Siła jest równa F=BIL*2
Rozkład indukcji wzdłuż szczeliny powietrznej silnika
Wnioski
Silniki VCM są wykorzystywane w napędach głowic dysków twardych, w których ruch ramienia odbywa się po łuku. Sterowanie silnikiem odbywa się poprzez pomiar położenia i prędkości ramienia. Charakteryzują się one małymi wymiarami, niewielką bezwładnością, dużą szybkością pracy, precyzyjnym pozycjonowaniem, brakiem błędów pozycjonowania wynikających z konieczności przełożenia ruchu obrotowego na liniowy.
Inne, typowe zastosowanie silników VCM to sterowanie precyzyjnych urządzeniach mechanicznych i optycznych, np. sterowanie położeniem lusterek w projektorach laserowych.
- 4 -