1.     Cel ćwiczenia

              Celem ćwiczenia jest modelowanie polowe silnika VCM, wyznaczenie rozkładu indukcji oraz wyznaczenie siły.

2.     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

3.     Model silnika VCM w programie femm

4.     Rozkład indukcji w płaszczyźnie przecięcia silnika

5.     Wyznaczenie siły w programie femm

W badanym silniku występują 2 uzwojenia. Siła jest równa F=BIL*2

6.     Rozkład indukcji wzdłuż szczeliny powietrznej silnika

7.     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 -