为了给音圈电机的选用提供理论基础  ，详细阐述了音圈电机的技术工作原理和结构形式，作为一种特殊结构形式的新型直驱电机，音圈电机具有高加速度、高速度、快速响应、平滑力特性等优良性能.在此基础上分别给出了直线音圈电机和旋转音圈电机的选型训一算方法，并对音圈电机的应用场合进行了详细介绍.从而为音圈电机的具体应用提供了理论依据.

音圈电机(Voice Coil Motor)是一种特殊形式的直接驱动电机。具有结构简单体积小、高速、高加速响应快等特性。其工作原理是，通电线圈(导体)放在磁场内就会产生力，力的大小与施加在线圈上的电流成比例.基于此原理制造的音圈电机运动形式可以为直线或者圆弧。

近年来，随着对高速高精度定位系统性能要求的提高和音圈电机技术的迅速发展，音圈电机不仅被广泛用在磁盘、激光唱片定位等精密定位系统中，在许多不同形式的高加速、高频激励上也得到广泛应用.如，光学系统中透镜的定位;机械工具的多坐标定位平台;医学装置中精密电子管、真空管控制;在柔性机器人中，为使末端执行器快速、精确定位，还可以用音圈电机来有效地抑制振动 但有关音圈电机详细技术原理的还不多见  。

SUPT摆动型音圈电机系列采用矩型系列产品的技术，将矩形系列产品予以弯曲，以形成一定的优先角度定位系统。其典型的扭矩达到100度，扭力达 50 N·m。摆动型系列产品典型应用于激光技术中的镜面定位器，摆动型阀门制动器、摆动型定位系统以及飞行控制器等方面，涉及半导体行业、自动化、飞机工业领域。与U型直线电机和平板型直线电机相比它可以提供更好的高频响应特性，可做高速往复直线运动，特别适合用于短行程的闭环伺服控制系统。音圈直线电机的控制简单可靠，无需换向装置,寿命长  。

SUPT音圈电机，是一种将电能转化为机械能的装置，并实现直线型及有限摆角的运动。它利用来自永恒磁场或通电线圈导体产生的磁场中磁极的相互作用产生有规律的运动。因为音圈电机是一种非换流型动力装置，其定位精度完全取决于反馈及控制系统，与音圈电机本身无关。采用合适的定位反馈及感应装置其定位精度可以轻易达到10nm，加速度可达300g（实际加速度取决于负载物具体工作状况)。

传统结构形式

如图2所示，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永久磁体形成的气隙，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.图4为此传统结构音圈电机的轴测图.

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最大行程长度之和;而短音圈结构中的工作气隙长度大于音圈长度与最大行程长度之和.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更好的力劝率比，且散热好.而短音圈配置电时间延时较短，质量较小，且产生的电枢反动力小 ^[1]  .

音圈电机的材料选用

选择音圈电机材料需要考虑系统性能、工作环境加工和成本等因素.线圈一般是用铜或铝线缠在非铁磁的绕线筒上，外部涂上一层聚合体薄膜来绝缘.铝线的传导率是铜线的一半，但重量是铜线的三分之一可根据具体散热和使用情况进行选择 ^[2]  .

大部分永久磁体材料是硬磁铁，钱铁硼和钻化衫.用来容纳线圈的磁体气隙必须足够大，也就是磁体必须在较低的载重线上工作,另外磁材料应当具有高抗磁力和相当好的退磁曲线，以提高磁路的工作效率.