马达原理

线性马达组成的四要素
k Fm
1.弹簧 k 2.质量 m 3.驱动系统 F 4.阻尼 R
线性电机结构
1.振子：对应小质量m 2.阻尼：磁液和自身阻尼 3.弹簧片/弹簧支架，不管是什么形状：对应连接弹簧。 4.电磁部分：提供力让振子摆起来。
共振概念
考虑荡秋千 1.推一次很难荡高。 2.最好的办法是每次推的方向和秋千运动的方向一致；也就是推力的频率和秋千摆 的频率一致。秋千摆动有自己的固有频率，驱动力和固有频率一致时就发生共振。 对应到线性电机就是要求驱动力的频率要和电机的固有频率一致。 因为使用频率是手机规定了的，所以制造上要求f0一致性。 一般来说，共振所达到的振幅是一次推力幅度的Q倍，Q=27.3*f0/D,约为30.
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振动器在手机中的装配
振动器
负载
平动
作用力
绕质心转动
l 马达驱动力不通过质心的情况下，负载同时有平动和转动两种运动状态。
l 手感振动量一般以手机最大振感的部位来衡量。所以有转动的状态手感振感远远大于只有 平动的状态。
l 转动振幅的大小和力矩成正比，所以马达驱动力离质心位置越远，手感振动力越强
l 马达需要安装在尽量靠边角的地方以获得较大振感
马达原理
Date: July 2, 2011
定义
u 马达（Motor），即电机。因为最早的手机振动器就是一个小电机带 动偏心块，所以振动器通俗的也叫马达。
u振动器是在手机里提供振动功能的元件。除过手机，其他产品很少用 到振动功能。
1、转动 柱状 扁平 无刷
振动器分类
2、线性 Z轴方向 X轴方向 三合一
Vibration/G
2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00
160
Frequency Sweep
165
170
175 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱrequency/Hz
180
185
190
振动量
振动量公式：a=mx(2pif)^2/M
1.m:振子质量，这个主要是设计考虑需要考虑的，生产中离散度很小。 2.f:工作频率：客户要求。 3.M:测试工装重量：客户要求。 4.x:振子摆动幅度，这个量在生产中最容易波动. 摆动幅度达到要求，有以下两个必要条件： 4.1共振摆幅要达到一定量，就像荡秋千，首先要荡到一定幅度。 4.1.1摆幅和驱动力成正比。 4.1.2摆幅和阻尼成反比。 4.1.3关键是共振的影响，摆幅和受f0影响很大（参见扫频曲线）。 4.2振动空间：如果空间不够，摆幅受限制，也达不到要求。 生产中变化最大的是f0,空间，阻尼
ELV1036BS
振动空间
振动方向
设计最大振动空间
1.设计最大空间：设计上预留的最大空间，超过这个振子将硬碰硬的撞击定子，发出 极大的噪音。实际空间利用率80-90%比较安全。
2.实际空间：
2.1空间对称度：由于弹簧变形，装配误差等因素将引起上下空间不对称,实际可利用 空间由最小空间决定。
2.2限位胶：实际可利用空间等于最大空间减去限位胶被压缩后的厚度；总空间一般 在0.6附近，限位胶+/-0.03的公差就可能造成10%的离散度。
ELV1036BS
f0
F0公式：f0=(k/m)^0.5/2pi
k为弹簧常数，m为振子重量。
k受多个应诉影响：
1.弹簧设计
2.弹簧料厚：f0和料厚的1.5次方成正比。0.08料厚的，1um影响2.5Hz；0.13料 厚1um影响1.7Hz；0.15料厚影响1.5Hz。
3.点焊位置。
f0低
影响f0其他因素：实际线性马达和理论上有 一些差别，所以驱动力，阻尼，振动空间 对f0有微小影响。驱动力大，阻尼小，振动 空间小会使f0稍微上升1-2Hz。
振动量来源
质量m 距离x 频次f 负载M
转动电机 偏心转子重量
偏心距
线性电机
备注
移动快重量 只要乘积mx一样，性
振幅
能上是一样的
转速
工作频率
人对各个频点振动感 觉不一样
手机或者工装
振动量a(加速度单位）：
a ∝ mxf 2 / M
关键参数
1、稳态性能指标 u 转动电机：转速，启动，噪音 u 线性电机：振动量，噪音，f0 2、瞬态性能指标 响应时间（启动、截止时间） 3、电学指标 电阻，额定电流
限位胶加厚，振动空间减小，相应地，振动量降低。限位胶变薄，振动空间增 大，振动量升高，但是同时会有噪音，限位胶的厚度选取需要在振动量和噪音之间取 一个最优点。同时限位胶的厚度对f0也有影响，f0变化也会带来振动量的变化，后面 会具体介绍。
噪音
线性电机的噪音由振子和定子的摩擦或碰撞导致。
摩擦
碰撞
限位胶对应面凹去一块，预留压缩后剩余 高度