外磁式VCM與自禁止式VCM的區別在於磁路型式不同。外磁式VCM的永磁體暴露於外部空間，因此磁力線是發散的。對外部磁千擾是不容忽視的。VCM在直線伺服定位機構中的典型工作原理。為完成直線伺服定位的控制功能，採用了粗控(數字速度反饋控制)與精控(位置模擬信號反饋控制)的方式。其中的直線測速機速度反饋控制方式也可用電子測速方式取代。
基本介紹
- 中文名：自禁止式音圈電機
- 外文名：Self-shielded Voice coil motor
- 類型：電力設備
- 套用：直線伺服定位
- 領域：能源
- 學科：電氣工程
套用,基本原理,結構特點,設計要點,
套用
為完成直線伺服定位的控制功能，採用了粗控(數字速度反饋控制)與精控(位置模擬信號反饋控制)的方式。其中的直線測速機速度反饋控制方式也可用電子測速方式取代。因此，VCM的音圈繞組一般做成雙股並繞、中間抽頭式.在重電源功放驅動下，按照推挽式邏輯工作。見圖3。
基本原理
外磁式VCM與自禁止式VCM的區別在於磁路型式不同。外磁式VCM的永磁體暴露於外部空間，因此磁力線是發散的。對外部磁千擾是不容忽視的。例如，美國IBM 3330外磁式V CIvff由於外漏磁嚴重而採用磁禁止罩，國內有些外磁式VCM採取安裝前禁止板措施，目的都是消除對磁頭讀寫的影響。而自禁止式VCM的永磁體巧妙地將外部迴路(即機殼)作為磁禁止，這樣從永久磁鐵發出的磁力線，穿過處於氣隙中的音圈，經過內鐵芯又回到了外磁路，形成了一個閉合磁路。在自禁止式VCM設計中，除鐵芯必須處於飽和狀態外，其它軟磁迴路均不飽和，因此氣隙中所需的高磁密不會大量外泄。
結構特點
圖5~圖8給出了不同類型的自禁止式VCM的結構。圖中的半圓虛線所描繪的內外漏磁場分布趨勢是收斂性的。綜觀各種自禁止式VCM，具有以下幾個特點:
內外漏磁場小。我們以圖5所示的短音圈雙磁路自禁止VCM為例，圖9描繪其內磁場分布。
有效工作行程內的力常數值均勻。VCM的重要設計原則之一應該使力常數和動圈電感就其在磁路中位置的變化而言，保持恆定。由於VCM永磁材料的離散性而造成的氣隙磁密的不均勻，引起了力常數(BI)m18^r}Bl)m8。的變化量，即△BI。伺服定位系統為保證磁頭快速到達目的磁軌，盡力縮短剎車時間。為此，只能以最小的BI值來裝訂恆壓控制系統的剎車曲線。
第三，頻響特性好。隨著大容量、高密度的磁碟機的發展，為提高系統頻寬，對音圈的固有頻率了更高的要求。如在240 SZX 002型VCM的磁頭定位裝置中，要求跟蹤磁頭相對磁碟擺動的過程中，機械諧振角頻率w大於 104赫，即對應要求機械諧振頻率大於1600赫。雖然在伺服控制線路中可以採用有源陷波龜路來濾除諧振峰的影響，但是電路只能對VCM的某一點諧振頻率起作用，而對多點不同振幅釣諧振峰，則會造成定位不準、功耗急增、無法找道或失鎖等現象。
設計要點
總結自禁止式VCM的設計可歸納為如下要點:
提高氣隙磁密B
(1)選取合適的磁路工作特性。自禁止式VCM的恆磁材料多採用高矯頑力，這樣可以把磁性材料的定向厚度減少到合適的程度。但由於高矯頑力材料的本徵與標準曲線有很大區別，因此在確定磁路工作點的正切角對鐵氧體永磁來說一般都設計時必須加以考慮，並充分利用其本徵特性。
以上，以避免溫度的不可逆回復特性。
改善力常數的均勻性
(1)結構設計上，應使自禁止式VCM軸向上具有足夠長的工作氣隙，使音圈在工作行程區始終鏈過恆磁場發出的磁力線。雙磁路VCM結構對力常數均勻性要求頗高的使用場合是可取的。
(2)用探測線圈對單塊磁體表面磁通進行磁性測量。經篩選將配對誤差<3%的磁鐵裝機。
(3)採用電樞反應補償繞組彌補B值的變化。當永磁體的磁勢不足而音圈電流很大時，採用補償繞組來彌補電樞反應造成的力常數變化。
