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2電磁設計與優(yōu)化新型高帶寬驅(qū)動器的電磁設計和優(yōu)化目標是在音圈電機體積最小、用料最少的情況下使得力矩或電機常數(shù)最大化。同時使驅(qū)動器在一定角度位移的情況下以最短的尋找時間和最小的能耗產(chǎn)生足夠的力或者力矩去移動一定的負荷（線圈、線圈支撐、臂、懸掛和滑塊）。通過使用二維有限元分析大致確定一些關(guān)鍵尺寸和電磁參數(shù)，包括電機高度、磁鐵形狀和尺寸、氣隙磁通密度以及氣隙長度。優(yōu)化電機磁路和線圈的設計參數(shù)以滿足最大力矩和電機常數(shù)。磁軛的側(cè)面被用于平衡磁路。由于音圈的優(yōu)化空間有限，線圈的設計必須滿足有效導體和額定功率最大化。同時需要考慮輸入充足功率以獲得良好的存取性能盡可能少功耗。對于一定的場強，用最少的能耗獲得最佳的存取性能是線圈設計中的關(guān)鍵問題。使用三維有限元分析對電磁設計進一步優(yōu)化。電磁設計中預測的新型驅(qū)動器的一些參數(shù)與3.5"HDD中使用的傳統(tǒng)驅(qū)動器參數(shù)的比較如表1所示。表中：：、L、Kf、Tr、m、Te、Tm、a分別為線圈電阻、線圈電感、轉(zhuǎn)矩常數(shù)、電機常數(shù)、轉(zhuǎn)動慣量、電時間常數(shù)、機械時間常數(shù)、加速率。由表可見對新型驅(qū)動器的電磁設計優(yōu)化得到比傳統(tǒng)驅(qū)動器中更好的電磁性能。
表1高帶寬驅(qū)動器和傳統(tǒng)驅(qū)動器的電磁參數(shù)驅(qū)動器?？赏ㄟ^有限元分析證明：用鋁硼如所示，橫向面內(nèi)彎曲模式的頻率變?yōu)?kHz（1）由于新型高帶寬驅(qū)動器中音圈電機的獨特左右。這樣就可以解釋為什么腧果限元結(jié)構(gòu)和磁體排列，新型驅(qū)動器產(chǎn)生的力與橫向正交，元分析預測的結(jié)果11. 5kHz要低很多，這主要是由驅(qū)動器的原型器件造成的。由于原型器件的線圈是手工制成的，而且驅(qū)動器VCM部分的強度比通常情況下有限元分析中使用的要低很多，導致了整個結(jié)構(gòu)硬度的下降，降低了橫向面內(nèi)彎曲模式的頻率，這一點可通過有限元分析進行驗證。將線圈和線圈支持（塑料）的彈性模量分別降至原來值的1/5，炭合物取代鋁作為臂部件材料，橫向面內(nèi)彎曲的頻率變?yōu)?5.7kHz，比11.5kHz高出很多。
4結(jié)語本文設計了一種新型高帶寬動圈驅(qū)動器，并對其進行優(yōu)化和分析。其特點如下：得到純力矩，使中樞軸承和軸上產(chǎn)生的反作用力顯著降低。
用有限元分析對一些關(guān)鍵的電磁參數(shù)和尺寸進行優(yōu)化與預測，表明新型高帶寬驅(qū)動器的電磁性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)驅(qū)動器。
采用三維有限元分析法對新型高帶寬驅(qū)動器的動態(tài)性能進行評估，它的頻率響應特征表明影響伺服帶寬的橫向準剛性體震動模式（QR模式）被顯著抑制。因而在高磁道密度記錄中，新型高帶寬驅(qū)動器支持的伺服系統(tǒng)可以得到更高的帶寬。
