در حالی که حرکت خطی اغلب هنگام بحث در مورد موتورهای سیم پیچ صوتی به ذهن می رسد، همتایان چرخشی آنها نیز در کاربردهایی که به موقعیت یابی زاویه ای دقیق، نوسان سریع یا گشتاور کنترل شده نیاز دارند، حیاتی هستند. موتورهای سیم پیچ صوتی چرخشی (RVCM) از همان اصول اساسی الکترومغناطیسی موتورهای VCM خطی استفاده می کنند، اما برای تولید حرکت چرخشی به جای حرکت خطی پیکربندی شده اند. این امر آنها را برای کارهایی که به جابجایی زاویه ای دقیق، اسکن سریع یا تنظیمات چرخشی پایدار نیاز دارند، ایده آل می کند.
اصل کار یک RVCM یک انطباق مستقیم از نیروی لورنتس است. به جای یک سیم پیچ مستقیم که در یک میدان مغناطیسی خطی حرکت می کند، یک RVCM معمولاً دارای یک سیم پیچ است که به دور یک محور مرکزی پیچیده شده است که در یک میدان مغناطیسی دایره ای یا قوسی شکل که توسط آهنرباهای دائمی ایجاد می شود، می چرخد. هنگامی که جریان از سیم پیچ عبور می کند، میدان مغناطیسی حاصل با میدان مغناطیسی ثابت تعامل می کند و یک نیروی مماسی ایجاد می کند که گشتاور ایجاد می کند و باعث چرخش مجموعه سیم پیچ می شود. درست مانند VCM های خطی، جهت و بزرگی جریان اعمال شده مستقیماً جهت و قدرت گشتاور را تعیین می کند و امکان کنترل زاویه ای بسیار دقیق و پویا را فراهم می کند.
RVCM ها معمولاً در دو نوع طراحی اصلی وجود دارند: استوانه ای و بخش قوسی. طرح های استوانه ای اغلب برای کاربردهایی که به زوایای چرخش بزرگتر نیاز دارند استفاده می شوند، در حالی که طرح های بخش قوسی برای گردش های زاویه ای کوچکتر و موقعیت یابی بسیار دقیق در یک محدوده محدود مناسب هستند. هر دو طرح از مزایای ذاتی فناوری VCM استفاده می کنند:
درایو مستقیم و بدون لقی: مانند VCM های خطی، نسخه های چرخشی درایو مستقیم هستند، به این معنی که هیچ چرخ دنده، تسمه یا اتصالات مکانیکی در انتقال نیرو دخیل نیستند. این امر لقی را از بین می برد و پاسخ فوری و دقیقی به سیگنال های کنترلی را تضمین می کند و سفتی و تکرارپذیری کلی سیستم را افزایش می دهد.
عملکرد بدون دندانه: طراحی ذاتی VCM ها از دندانه زدن جلوگیری می کند، که تولید گشتاور ناهموار است که در برخی از موتورهای سنتی یافت می شود. این امر منجر به حرکت چرخشی فوق العاده روان و یکنواخت می شود که برای کارهای اسکن و تراز حساس بسیار مهم است.
شتاب بالا و تسویه سریع: به دلیل اینرسی کم و تولید نیروی کارآمد، RVCM ها می توانند به شتاب های زاویه ای بسیار بالا دست یابند و به سرعت در یک موقعیت دلخواه مستقر شوند و توان عملیاتی سیستم و عملکرد دینامیکی را بهبود بخشند.
قابلیت کنترل عالی و هیسترزیس کم: تناسب مستقیم بین جریان و گشتاور، همراه با حداقل هیسترزیس، امکان موقعیت یابی زاویه ای و کنترل سرعت بسیار خوب و تکرارپذیر را فراهم می کند.
قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی: با عدم تماس فیزیکی بین سیم پیچ متحرک و آهنرباهای ثابت، هیچ سایش مکانیکی به دلیل اصطکاک وجود ندارد که منجر به عمر عملیاتی طولانی و کاهش تعمیر و نگهداری می شود.
موتورهای سیم پیچ صوتی چرخشی کاربردهای مهمی را در صنایع مختلف پیدا می کنند. در سیستم های نوری، آنها اغلب برای اسکن و کج کردن آینه در سیستم های لیزری، هدایت پرتو با سرعت بالا و تنظیمات دقیق در ابزارهای نوری استفاده می شوند. آنها برای موقعیت یابی سریع و دقیق هد خواندن/نوشتن بر روی صفحات در درایوهای دیسک سخت ضروری هستند. در فناوری پزشکی، RVCM ها را می توان در تجهیزات تشخیصی که به حرکت زاویه ای دقیق نیاز دارند، مانند دستگاه های اسکن خاص یا سیستم های جابجایی سیال یافت. آنها همچنین در رباتیک، به ویژه در بازوهای رباتیک کوچکتر و با دقت بالا یا اثرگذارها که در آن حرکت زاویه ای روان و کنترل شده بسیار مهم است، نقش دارند. علاوه بر این، آنها در تجهیزات تست و اندازه گیری برای شاخص گذاری زاویه ای دقیق و تست ارتعاش ارزشمند هستند.
توانایی آنها در ارائه حرکت زاویه ای دقیق، سریع و روان بدون پیچیدگی های مکانیکی، موتورهای سیم پیچ صوتی چرخشی را به یک جزء ضروری برای مهندسانی تبدیل می کند که سیستم های پیشرفته ای را طراحی می کنند که در آن عملکرد و قابلیت اطمینان غیرقابل مذاکره است.