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三軸電磁振動(dòng)臺(tái)的工作原理是什么?核心部件有哪些?

點(diǎn)擊次數(shù):13 更新時(shí)間:2025-07-17


工作原理

三軸電磁振動(dòng)臺(tái)主要基于電磁感應(yīng)原理運(yùn)作。其核心在于動(dòng)圈與磁場(chǎng)的相互作用,當(dāng)動(dòng)圈通入交變電流時(shí),依據(jù) “弗萊明" 左手定律,在恒定磁場(chǎng)中,帶電流的動(dòng)圈會(huì)受力產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。而振動(dòng)臺(tái)的恒定磁場(chǎng)由勵(lì)磁線(xiàn)圈產(chǎn)生,通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)的磁路結(jié)構(gòu),如常見(jiàn)的雙磁路,可增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度并降低漏磁,為動(dòng)圈運(yùn)動(dòng)提供穩(wěn)定磁場(chǎng)環(huán)境。改變通入動(dòng)圈的電流大小和方向,便能相應(yīng)地調(diào)整動(dòng)圈所受電磁力的大小與方向,進(jìn)而精確控制臺(tái)面在三軸方向上的振動(dòng)幅值、頻率與波形,實(shí)現(xiàn)正弦波、隨機(jī)波、沖擊等多樣化振動(dòng)模式。

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為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制,三軸電磁振動(dòng)臺(tái)還配備了閉環(huán)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集臺(tái)面的振動(dòng)數(shù)據(jù),包括加速度、速度、位移等參數(shù),并將這些數(shù)據(jù)反饋至控制器。控制器將反饋數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行比對(duì),一旦發(fā)現(xiàn)偏差,便迅速調(diào)整輸入到動(dòng)圈的電流信號(hào),確保臺(tái)面振動(dòng)始終與設(shè)定值高度吻合,保障測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。

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核心部件

  1. 動(dòng)圈:作為振動(dòng)臺(tái)的關(guān)鍵執(zhí)行部件,動(dòng)圈直接連接臺(tái)面并傳遞振動(dòng)能量。為提升性能,動(dòng)圈多采用動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)的無(wú)骨架結(jié)構(gòu),這種設(shè)計(jì)大幅減輕了運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量,有效提高了一階諧振頻率,拓寬了設(shè)備的上限工作頻率,使振動(dòng)臺(tái)能夠更精準(zhǔn)地模擬高頻振動(dòng)環(huán)境。同時(shí),特殊的繞制工藝和選用的高品質(zhì)材料,確保動(dòng)圈在長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行下的可靠性與穩(wěn)定性。

  1. 勵(lì)磁系統(tǒng):由勵(lì)磁線(xiàn)圈及相關(guān)磁路結(jié)構(gòu)構(gòu)成,負(fù)責(zé)產(chǎn)生穩(wěn)定、高強(qiáng)度的磁場(chǎng)。雙磁路結(jié)構(gòu)在三軸電磁振動(dòng)臺(tái)中應(yīng)用廣泛,其顯著優(yōu)勢(shì)在于磁場(chǎng)強(qiáng)度高且漏磁小,特殊的消磁設(shè)計(jì)可將臺(tái)面漏磁降低水平,避免對(duì)測(cè)試樣品或周邊設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾,為動(dòng)圈提供穩(wěn)定且純凈的磁場(chǎng)工作環(huán)境。

  2. 638590585490056499556.jpg

  1. 導(dǎo)向與支撐系統(tǒng):導(dǎo)向系統(tǒng)多采用搖臂懸掛搭配直線(xiàn)軸承,或由搖臂滾桿與進(jìn)口直線(xiàn)軸承組成的復(fù)合導(dǎo)向機(jī)構(gòu),具備導(dǎo)向剛度與抗偏載能力,確保臺(tái)面在振動(dòng)過(guò)程中保持穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)軌跡,避免因偏載導(dǎo)致的振動(dòng)偏差。支撐系統(tǒng)方面,內(nèi)置支撐空氣彈簧承載能力大,低頻特性?xún)?yōu)良,耳軸采用空氣彈簧隔振,在大負(fù)載工作時(shí),可保證臺(tái)體運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),部分設(shè)備在垂直振動(dòng)時(shí)甚至無(wú)需專(zhuān)用地基,極大提高了設(shè)備的安裝便利性與應(yīng)用靈活性。

  1. 功率放大器:負(fù)責(zé)將控制儀輸出的低電壓信號(hào)進(jìn)行放大,轉(zhuǎn)化為能夠驅(qū)動(dòng)動(dòng)圈運(yùn)動(dòng)的大功率電流信號(hào)。當(dāng)前功率放大器多采用正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù),具備轉(zhuǎn)換效率高、信噪比高、總諧波失真低等優(yōu)勢(shì)。同時(shí),為保障設(shè)備運(yùn)行安全,還集成了電網(wǎng)過(guò)壓、欠壓、缺相保護(hù),驅(qū)動(dòng)電源保護(hù)、限流保護(hù)、溫度保護(hù)等多種保護(hù)功能。



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