線性馬達(dá)一般指線性電機(jī)

線性馬達(dá)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開，并展成平面而成。

直線電機(jī)也稱線性電機(jī)，線性馬達(dá)，直線馬達(dá)，推桿馬達(dá)。最常用的直線電機(jī)類型是平板式和U 型槽式，和管式。線圈的典型組成是三相，由霍爾元件實(shí)現(xiàn)無刷換相。

線性馬達(dá)的工作原理類似于打樁機(jī)，實(shí)際上是一個(gè)依靠線性形式運(yùn)動(dòng)的彈簧質(zhì)量塊，將電能直接轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的發(fā)動(dòng)模塊。線性馬達(dá)依靠交流電壓驅(qū)動(dòng)壓靠與彈簧連接的移動(dòng)質(zhì)量塊的音圈，音圈在彈簧的共振頻率下被驅(qū)動(dòng)時(shí)，使整個(gè)傳動(dòng)器振動(dòng)。由于直接驅(qū)動(dòng)質(zhì)量塊做線性運(yùn)動(dòng)，所以響應(yīng)速度非?？欤窀幸卜浅５膹?qiáng)。

馬達(dá)是為手機(jī)提供振動(dòng)的動(dòng)力來源，主要有兩種：一是轉(zhuǎn)子馬達(dá)(Eccentric rotating mass)，二是線性馬達(dá)(Linear resonant actuator) 。其中，線性馬達(dá)又分Z軸線性馬達(dá)、X軸線性馬達(dá)。

轉(zhuǎn)子馬達(dá)與小時(shí)候我們玩的四驅(qū)車所使用的馬達(dá)類似，原理非常簡單，就是通過一個(gè)小電機(jī)帶動(dòng)偏心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生振動(dòng)。

它結(jié)構(gòu)簡單、體積小，在目前的眾多中低端產(chǎn)品中會(huì)比較常見，也有少部分高端機(jī)仍在使用。

但轉(zhuǎn)子馬達(dá)最主要的缺點(diǎn)是響應(yīng)速度慢，無法實(shí)現(xiàn)急啟動(dòng)、急停，使手機(jī)振感有些拖沓，“嗡嗡嗡”的振動(dòng)效果就是這種扁平轉(zhuǎn)子馬達(dá)所產(chǎn)生，因此它目前幾乎只停留在千元機(jī)中。

線性馬達(dá)則類似于打樁機(jī)，由定子和動(dòng)子構(gòu)成，其中定子由線圈和FPC構(gòu)成，動(dòng)子由質(zhì)量塊和磁鐵構(gòu)成。通電的線圈在磁場中受到洛倫茲力作用，帶著動(dòng)子沿固定方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生振感，運(yùn)動(dòng)的頻率取決于驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率。

線性馬達(dá)響應(yīng)速度快，振感強(qiáng)，有振動(dòng)方向，振動(dòng)頻率和波形均可調(diào)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)更為復(fù)雜和各種定制化的振動(dòng)效果。

Z軸線性馬達(dá)又稱圓形線性馬達(dá)，馬達(dá)在垂直的Z軸方向運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)行程相對(duì)較短。

X軸線性馬達(dá)又稱長方形或橫向線性馬達(dá)，可以做到較長的行程，加速時(shí)間長，所以振感要強(qiáng)于Z軸線性馬達(dá)，性能最優(yōu)，一般見于旗艦機(jī)型。

線性馬達(dá)與轉(zhuǎn)子馬達(dá)不僅在結(jié)構(gòu)上不同，驅(qū)動(dòng)方案也有很大差異。

線性的驅(qū)動(dòng)芯片可以輸出高達(dá)10V的峰值電壓，在高壓驅(qū)動(dòng)下，可以進(jìn)一步縮短啟停時(shí)間、提高振動(dòng)強(qiáng)度。驅(qū)動(dòng)芯片中內(nèi)置的幾十個(gè)振動(dòng)波形更可搭配音頻解碼器，實(shí)現(xiàn)音頻隨振。

通過后期的體驗(yàn)優(yōu)化，能在多種場景中實(shí)現(xiàn)精確的、有針對(duì)性的振動(dòng)反饋。

而轉(zhuǎn)子馬達(dá)既不支持高壓驅(qū)動(dòng)輸出，也不支持內(nèi)置驅(qū)動(dòng)波形。

線性馬達(dá)與轉(zhuǎn)子馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方案對(duì)比

以上看不懂沒關(guān)系，劃重點(diǎn)：

X軸線性馬達(dá) > Z軸線性馬達(dá) > 轉(zhuǎn)子馬達(dá) > 扁平轉(zhuǎn)子馬達(dá)

線性馬達(dá)的優(yōu)勢

（1）結(jié)構(gòu)簡單。管型直線電機(jī)不需要經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)而直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，使結(jié)構(gòu)大大簡化，運(yùn)動(dòng)慣量減少，動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和定位精度大大提高；同時(shí)也提高了可靠性，節(jié)約了成本，使制造和維護(hù)更加簡便。它的初次級(jí)可以直接成為機(jī)構(gòu)的一部分，這種獨(dú)特的結(jié)合使得這種優(yōu)勢進(jìn)一步體現(xiàn)出來。

（2）適合高速直線運(yùn)動(dòng)。因?yàn)椴淮嬖陔x心力的約束，普通材料亦可以達(dá)到較高的速度。而且如果初、次級(jí)間用氣墊或磁墊保存間隙，運(yùn)動(dòng)時(shí)無機(jī)械接觸，因而運(yùn)動(dòng)部分也就無摩擦和噪聲。這樣，傳動(dòng)零部件沒有磨損，可大大減小機(jī)械損耗，避免拖纜、鋼索、齒輪與皮帶輪等所造成的噪聲，從而提高整體效率。

（3）初級(jí)繞組利用率高。在管型直線感應(yīng)電機(jī)中，初級(jí)繞組是餅式的，沒有端部繞組，因而繞組利用率高。

（4）無橫向邊緣效應(yīng)。橫向效應(yīng)是指由于橫向開斷造成的邊界處磁場的削弱，而圓筒型直線電機(jī)橫向無開斷，所以磁場沿周向均勻分布。

線性馬達(dá)（線型馬達(dá)、直線電機(jī)模組）的特性

1、高精度控制

2、高速移動(dòng)

3、行程不受限

4、零件少

5、低磨耗

6、空隙小

7、運(yùn)動(dòng)平順

8、可多頭控制

9、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快

缺點(diǎn)

1、需要增益調(diào)整

2、靜止時(shí)有抖動(dòng)現(xiàn)象

3、需回授控制

4、推力受限

直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)：一是結(jié)構(gòu)簡單，由于直線電機(jī)不需要把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的附加裝置，因而使得系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)大為簡化，重量和體積大大地下降；二是定位精度高，在需要直線運(yùn)動(dòng)的地方，直線電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)直接傳動(dòng)，因而可以消除中間環(huán)節(jié)所帶來的各種定位誤差，故定位精度高，如采用微機(jī)控制，則還可以大大地提高整個(gè)系統(tǒng)的定位精度；三是反應(yīng)速度快、靈敏度高，隨動(dòng)性好。直線電機(jī)容易做到其動(dòng)子用磁懸浮支撐，因而使得動(dòng)子和定子之間始終保持一定的氣隙而不接觸，這就消除了定、動(dòng)子間的接觸摩擦阻力，因而大大地提高了系統(tǒng)的靈敏度、快速性和隨動(dòng)性；四是工作安全可靠、壽命長。直線電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無接觸傳遞力，機(jī)械摩擦損耗幾乎為零，所以故障少，免維修，因而工作安全可靠、壽命長。

直線電機(jī)主要應(yīng)用于三個(gè)方面：一是應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，這類應(yīng)用場合比較多；其次是作為長期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；三是應(yīng)用在需要短時(shí)間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運(yùn)動(dòng)能的裝置中。

對(duì)直線電機(jī)控制技術(shù)的研究基本上可以分為三個(gè)方面：一是傳統(tǒng)控制技術(shù)，二是現(xiàn)代控制技術(shù)，三是智能控制技術(shù)。傳統(tǒng)的控制技術(shù)如PID反饋控制、解耦控制等在交流伺服系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。其中PID控制蘊(yùn)涵動(dòng)態(tài)控制過程中的信息，具有較強(qiáng)的魯棒性，是交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中最基本的控制方式。為了提高控制效果，往往采用解耦控制和矢量控制技術(shù)。在對(duì)象模型確定、不變化且是線性的以及操作條件、運(yùn)行環(huán)境是確定不變的條件下，采用傳統(tǒng)控制技術(shù)是簡單有效的。但是在高精度微進(jìn)給的高性能場合，就必須考慮對(duì)象結(jié)構(gòu)與參數(shù)的變化。各種非線性的影響，運(yùn)行環(huán)境的改變及環(huán)境干擾等時(shí)變和不確定因素，才能得到滿意的控制效果。因此，現(xiàn)代控制技術(shù)在直線伺服電機(jī)控制的研究中引起了很大的重視。常用控制方法有：自適應(yīng)控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制及智能控制。主要是將模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID、H∞控制等現(xiàn)有的成熟的控制方法相結(jié)合，取長補(bǔ)短，以獲得更好的控制性能。

線性馬達(dá)相對(duì)轉(zhuǎn)子馬達(dá)就復(fù)雜很多，其工作原理是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)彈簧質(zhì)量塊進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生振動(dòng)。線性馬達(dá)分為橫向線性馬達(dá)與縱向線性馬達(dá)兩種，縱向線性馬達(dá)是沿Z軸振動(dòng)，馬達(dá)振動(dòng)行程較短，振動(dòng)力量較弱。觸覺反饋相較于橫向線性馬達(dá)較弱，但“瘦死的駱駝比馬大”體驗(yàn)依舊要強(qiáng)于轉(zhuǎn)子馬達(dá)。

橫向線性馬達(dá)振動(dòng)行程長，啟動(dòng)速度快且方向可控，在結(jié)構(gòu)上更加緊湊，間接降低了機(jī)身厚度。相對(duì)于轉(zhuǎn)子馬達(dá)來說，優(yōu)勢十分明顯：功耗降低，并且震動(dòng)反饋方式更加多樣，最主要的還是震動(dòng)起來更加干脆、利落，不會(huì)像轉(zhuǎn)子馬達(dá)那樣震動(dòng)時(shí)的感覺不緊湊。橫向線性馬達(dá)伴隨軟件系統(tǒng)的適配優(yōu)化，可以大大提升用戶體驗(yàn)。

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