Schwingspule

Ein Nischenbereich der Bewegungssteuerung sind Schwingspulen. Schwingspulen sind einphasige Linearmotoren mit einem begrenzten Hub von weniger als einem elektrischen Zyklus. Sie sind nützlich für ihre Reaktionsgeschwindigkeit, Präzision und Genauigkeit.

Voice-Coil-Steuerung

Schwingspulen arbeiten mit der Lorentz-Kraft, die durch einen elektrischen Strom erzeugt wird, der sich in einem festen Magnetfeld durch eine Drahtspule bewegt. Die Richtung der Kraft wird durch die Rechte-Hand-Regel anhand der Strom- und Magnetfeldrichtung bestimmt. Daher ist es sehr einfach, eine einfache Hin- und Herbewegung zu erzeugen, indem Sie einfach die aktuelle Richtung umkehren.

In diesem Sinne ist die Verwendung eines Servoantriebs zur Steuerung einer Schwingspule analog zu gebürsteter DC-Servomotor Steuerung, wobei der Hauptunterschied darin besteht, dass die Bewegung translatorisch statt rotierend ist. Bei einer Servomotorsteuerung ist der Strom proportional zum Drehmoment, während bei einer Schwingspulensteuerung der Strom proportional zur Kraft ist.

Voice-Coil-Anwendungen

Ein Lautsprecher ist eines der häufigsten Beispiele für eine spezialisierte Schwingspule. Die Hin- und Herbewegung gepaart mit dem kurzen Bewegungsbereich und der Präzision ermöglichen es den Schwingspulen der Lautsprecher, die Vibrationen zu erzeugen, die aus elektrischen Signalen hörbare Geräusche machen. Mikrofone arbeiten mit der gleichen Technologie, aber in umgekehrter Weise, indem sie einen elektrischen Strom aus der Bewegung der Spule durch das Magnetfeld erzeugen, wenn Vibrationen sie in Bewegung bringen.