Hoewel lineaire beweging vaak in gedachten komt bij het bespreken van Voice Coil Motors, zijn hun roterende tegenhangers even essentieel in toepassingen die precieze hoekpositionering, snelle oscillatie of gecontroleerd koppel vereisen. Rotary Voice Coil Motors (RVCM's) passen dezelfde fundamentele elektromagnetische principes toe als lineaire VCM's, maar zijn geconfigureerd om rotatie in plaats van lineaire beweging te produceren. Dit maakt ze ideaal voor taken die exacte hoekverplaatsing, snel scannen of stabiele rotatieverstellingen vereisen.
Het werkingsprincipe van een Rotary VCM is een directe aanpassing van de Lorentzkracht. In plaats van een rechte spoel die beweegt binnen een lineair magnetisch veld, heeft een RVCM typisch een spoel gewikkeld rond een centrale as die roteert binnen een cirkelvormig of boogvormig magnetisch veld dat wordt gegenereerd door permanente magneten. Wanneer er stroom door de spoel vloeit, interageert het resulterende magnetische veld met het stationaire magneetveld, waardoor een tangentiële kracht ontstaat die koppel creëert, waardoor de spoelconstructie roteert. Net als bij lineaire VCM's bepalen de richting en grootte van de toegepaste stroom direct de richting en sterkte van het koppel, waardoor zeer precieze en dynamische hoekbesturing mogelijk is.
RVCM's zijn doorgaans verkrijgbaar in twee hoofdontwerptypen: cilindrisch en boogsegment. Cilindrische ontwerpen worden vaak gebruikt voor toepassingen die grotere rotatiehoeken vereisen, terwijl boogsegmentontwerpen zeer geschikt zijn voor kleinere hoekexcursies en zeer precieze positionering binnen een beperkt bereik. Beide ontwerpen benutten de inherente voordelen van VCM-technologie:
Directe aandrijving en geen speling: Net als lineaire VCM's zijn roterende versies direct aangedreven, wat betekent dat er geen tandwielen, riemen of mechanische verbindingen betrokken zijn bij de krachtoverbrenging. Dit elimineert speling, waardoor een onmiddellijke en nauwkeurige respons op besturingssignalen wordt gegarandeerd en de algehele systeemstijfheid en herhaalbaarheid worden verbeterd.
Tandradvrije werking: Het inherente ontwerp van VCM's voorkomt tandradwerking, wat de ongelijke koppelproductie is die in sommige traditionele motoren wordt aangetroffen. Dit resulteert in een uitzonderlijk soepele en uniforme rotatiebeweging, cruciaal voor gevoelige scan- en uitlijningstaken.
Hoge acceleratie en snelle settling: Vanwege hun lage traagheid en efficiënte krachtgeneratie kunnen RVCM's zeer hoge hoekversnellingen bereiken en snel in een gewenste positie komen, waardoor de systeemdoorvoer en dynamische prestaties worden verbeterd.
Uitstekende controleerbaarheid en lage hysteresis: De directe evenredigheid tussen stroom en koppel, in combinatie met minimale hysteresis, maakt extreem fijne en herhaalbare hoekpositionering en snelheidsregeling mogelijk.
Hoge betrouwbaarheid en lange levensduur: Zonder fysiek contact tussen de bewegende spoel en de stationaire magneten is er geen mechanische slijtage door wrijving, wat leidt tot een lange levensduur en minder onderhoud.
Rotary Voice Coil Motors vinden kritieke toepassingen in diverse industrieën. In optische systemen worden ze vaak gebruikt voor spiegelscanning en kantelen in lasersystemen, snelle straalbesturing en precieze aanpassingen in optische instrumenten. Ze zijn essentieel voor harde schijven voor de snelle en nauwkeurige positionering van lees-/schrijfkoppen over platters. In de medische technologie zijn RVCM's te vinden in diagnostische apparatuur die precieze hoekbeweging vereist, zoals in bepaalde scantoestellen of vloeistofbehandelingssystemen. Ze spelen ook een rol in de robotica, met name in kleinere, zeer precieze robotarmen of eindeffectoren waar soepele, gecontroleerde hoekbeweging van het grootste belang is. Verder zijn ze waardevol in test- en meetapparatuur voor precieze hoekindexering en trillingstesten.
Hun vermogen om precieze, snelle en soepele hoekbeweging te leveren zonder mechanische complexiteit maakt Rotary Voice Coil Motors een onmisbaar onderdeel voor ingenieurs die geavanceerde systemen ontwerpen waar prestaties en betrouwbaarheid niet ter discussie staan.