电动振动台是根据电磁感应原理设计的,当导体处在磁场中通以交变电流时将受到力的作用。由驱动线圈及运动部件、运动部件悬挂及导向装置、励磁及消磁单元、台体及支承装置等五部分组成,其中驱动线圈和运动部件是核心部件。驱动线圈处在一个高磁感应强度的空隙中,当需要的振动信号从信号发生器或振动控制仪产生并经功率放大器放大后通到驱动线圈上,振动台就会产生需要的振动波形。
电动振动台
以交变电流信号产生电磁力作为激振方式的振动台。
- 英文名称
- electrodynamic vibration machine
- 所属学科
- 仪器科学与技术
驱动线圈电流的产生方式有直接式和感应式。直接式就是将放大器输出的电流直接加到驱动线圈上,这种方式是主流。感应式是将交变电流通入一固定线圈,通过感应方式在驱动线圈产生电流。感应式的驱动线圈不需要引出电缆,结构简单,但这种振动台效率相对较低。
电动振动台的磁场产生方式可分为永磁型和励磁型。永磁型的恒定磁场是由永久磁钢产生的,由于大体积的磁钢制作较困难,这种结构只适用于小型振动台。而对于大型振动台则需要在励磁线圈中通以直流电流来产生恒定磁场,这就是励磁型振动台。励磁型振动台又可分为单励磁和双励磁。单励磁只有一组励磁线圈,形成一个磁场回路,这种结构励磁效率低、耗电量大、漏磁很大,需要用消磁线圈来保证工作台面有一个低的磁场。双励磁由两套励磁绕组产生磁场,分别置于工作磁隙的上下两侧,在工作磁隙的磁场互相叠加,而在工作台面上的磁场互相抵消,所以工作台面上的磁场就很小。同时由于双励磁磁路缩短,磁阻减小,励磁效率比单励磁有显著提高。
电动振动台有自然冷却、油冷、强制风冷和水冷等几种冷却方式。自然冷却只适用于功率很小的小型激振器。油冷方式由于结构复杂,在新研制的振动台已不多见。强制风冷常用于中小型振动台,它是利用高压风机将台体内的热空气不断抽出实现冷却的。这种方式冷却时,驱动线圈和励磁线圈的结构比较简单,设备安装方便,成本低,不会出现水冷台常见的漏水、水路堵塞等故障。但高压风机工作时噪声非常大,对操作人员影响很大。风冷的冷却效率相对较低,不适合大型振动台的冷却。水冷是大中型振动台常用的冷却方式,通常水冷台的绕组都是用空心漆包导线绕制的,把冷却水直接通入空心漆包导线内进行冷却,冷却效率高,而且没有太大的噪声,但对冷却水的水质要求较高,常用蒸馏水或去离子水。
功率放大器是电动振动台系统的重要组成部分,它本身的性能和与振动台的匹配状况直接关系着系统的性能。功率放大器发展到现在已经历了三代,从电子管放大器到晶体管线性放大器再到数字式开关放大器。
电动振动台是使用最广泛的一种振动设备。频率范围宽,小型振动台频率范围0~10千赫,大型振动台频率范围0~2千赫,动态范围宽,易于实现自动或手动控制;加速度波形良好,适合产生随机波;可得到很大的加速度。但是电动振动台由于受到固有磁饱和的限制,不易获得大激振力;此外振动位移有限,需要辅助冷却装置。