揭秘電動振動臺為什么一直是核心的試驗設備,！
來源：劍喬儀器
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發(fā)布日期：2019-03-16
目前很多企業(yè)做振動試驗對產(chǎn)品的可靠性進行檢測，而電動振動臺就是目前使用最廣泛的振動測試設備,。其頻率范圍寬,，小型振動臺的頻率范圍為5~200Hz，大型振動臺的頻率范圍為5~3000Hz,；動態(tài)范圍寬,，易于實現(xiàn)自動或手動控制；加速度波形好,，適合產(chǎn)生隨機波,；加速。電動振動臺是根據(jù)電磁感應原理設計的,。當通電導體處于恒定磁場時它會受到力的作用,。當交流電流通過導體時，將產(chǎn)生振動,。振動臺的驅(qū)動線圈正式處于高磁感應強度的間隙中,。當從信號發(fā)生器或振動控制器產(chǎn)生所需的振動信號并由功率放大器放大時，它被傳遞到驅(qū)動線圈,，這時候就會產(chǎn)生振動波形,。
電動振動臺基本上由一個驅(qū)動線圈和一個運動部件、的運動部件懸掛和引導裝置,、激勵和消磁單元,、表體和支撐裝置組成。驅(qū)動線圈和運動部件是振動臺的核心部件,。其一階諧振頻率決定了振動臺的頻率范圍,。由于運動部件的復雜結(jié)構(gòu),，一階諧振頻率的計算非常困難。一般基于經(jīng)驗估計,，這通常會導致設計的誤區(qū),。在20世紀80年代末，使用有限元方法計算電動振動臺的運動部件的共振頻率,。它不僅提高了計算結(jié)果的準確性,，而且便于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，大大提高了振動臺的設計可靠性,。
注圖為：（電動振動臺風冷式）
振動臺驅(qū)動線圈電流以直接和電感方式產(chǎn)生,。直接模式是將放大器的電流輸出直接添加到驅(qū)動線圈，這是振動器的主流,。電感是將交流電流傳遞到固定線圈,，然后在驅(qū)動線圈中感應產(chǎn)生電流。感應振動臺的驅(qū)動線圈不需要引導電纜,，結(jié)構(gòu)簡單,，但振動臺效率較低。
振動臺通過自然冷卻冷卻,、強制風冷,、水冷和油冷幾種方式進行冷卻,。自然冷卻僅適用于低功率的小型激勵器,。由于油冷卻方法結(jié)構(gòu)復雜，新開發(fā)的振動臺很少見,。仍在使用的油冷式振動臺應注意保持油的質(zhì)量和數(shù)量,。強制風冷是小型和中型振動臺的常用冷卻方法。它使用高壓風扇連續(xù)從平臺提取熱空氣以實現(xiàn)冷卻,。這樣冷卻時,，驅(qū)動線圈和勵磁線圈的結(jié)構(gòu)比較簡單，設備安裝方便,，成本低,，不會造成普通漏水站、的漏水,。然而,，高壓風扇工作非常大，對操作員有很大的影響,。風冷冷卻效率相對較低,，不適合冷卻大型振動臺。水冷是大中型振動臺的常用冷卻方法,。通常,，水冷臺的繞組用中空漆包線纏繞,，冷卻水直接引入中空漆包線進行冷卻，冷卻效率高,，不太大,。噪音。然而,，振動臺的結(jié)構(gòu)相對復雜,，冷卻水的水質(zhì)較高，通常使用蒸餾水或去離子水,。在水冷站,，美國、英國公司的設備存在嚴重缺陷,，即驅(qū)動線圈引出電纜和水管的結(jié)構(gòu)不合理,，勵磁線圈的磁路不合理。這種結(jié)構(gòu)經(jīng)常泄漏并且需要高水質(zhì),，總是換水,。電動振動臺的水回路并聯(lián)連接、電路系列,、水電接頭均采用新型結(jié)構(gòu)繞組與螺紋連接解決,。它的水質(zhì)要求低，水壓低,，漏水少,。功率放大器是電動振動臺系統(tǒng)的重要組成部分，其性能和與振動臺的匹配狀態(tài)直接關系到系統(tǒng)的性能,。功率放大器已發(fā)展到三代,，從電子管放大器到晶體管線性放大器再到數(shù)字開關放大器。電子管放大器基本上用于新生產(chǎn)的設備,。近年來,，開關放大器已在國外開發(fā)。它利用了晶體管的開關特性,，并且管消耗小,，效率可高達90％，并且是普通線性放大器的效率,。只有約50％,。正是因為開關放大器本身產(chǎn)生的熱量較少，其冷卻非常簡單,，輸出功率為幾十千伏的放大器只需一個小型軸流風扇即可冷卻,，因此設備結(jié)構(gòu)簡單可靠。相同的線性放大器必須用水冷卻并具有復雜的結(jié)構(gòu),。開關放大器在低功率輸出時具有相對高的失真,，并且機箱需要更好的電磁屏蔽,，這會對周圍設備造成電磁干擾。
注圖為：（電動振動臺水冷式）
電動振動臺的技術(shù)規(guī)格為：額定正弦推力,、隨機推力RMS,、工作頻率范圍、最大加速度,、最大速度,、最大位移、運動部件有效質(zhì)量,、工作面允許直接軸承質(zhì)量,、工作面允許偏心扭矩、散射磁場,、加速度波形失真度,、工作面加速度均勻性和橫向振動比。振動臺的推力是指運動部件的質(zhì)量和在質(zhì)量下可以實現(xiàn)的加速度的乘積,，而不是試件的重量,。額定正弦推力是運動部件的有效質(zhì)量和最大加速度的峰值的乘積。當根據(jù)標準規(guī)定的功率譜密度曲線（例如ISO5344）測試振動臺時,，隨機推力的有效值是運動部件的有效質(zhì)量和振動的可實現(xiàn)的最大有效值的產(chǎn)品,。
電動振動臺仍將是未來振動試驗的核心設備，其制造技術(shù)將在兩個方面發(fā)展,。首先,，新材料的應用，隨著大型磁性材料成本的降低,，大型永磁振動臺將成為可能,，這種振動臺結(jié)構(gòu)簡單,，節(jié)能,，可靠性高。功率放大器使用更多數(shù)字和模塊化電路,，更小,，更高效。第二個是新方法的應用,。隨著有限元方法的普及,，可以快速準確地計算復雜結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性。由于振動臺與汽車和其他產(chǎn)品相比非常小,，因此只能小批量生產(chǎn),。這使得設計不同用戶、的不同測試件變得容易,，以實現(xiàn)移動部件和夾具的集成設計,。實驗系統(tǒng)實現(xiàn)了最佳性能,。
如有更多關于電動試驗臺的技術(shù)問題，請撥打廣東劍喬熱線電話：0769-87922848/13829135934我們將竭誠為您服務,！
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