電磁振動、電動振動原理簡介

因為任何產品在運送、使用、保存中會產生碰撞、振動,使產品在某一段時間產生不良，嚴重影響產品的使用和不必要的經濟損失，為了避免這事態的發生我們就要提早知道產品或產品中的部件的耐振壽命。采用振動試驗確定樣品的機械薄弱環節和（或）特性降低情況。

電動振動臺（英文：electrodynamic vibration generator system ）該類型設備用于發現早期故障，模擬實際工況考核和結構強度試驗，產品應用范圍廣泛、適用面寬、試驗*、可靠。電動振動試驗系統的工作原理類似于揚聲器。即通電導體在磁場中受到電磁力的作用而運動。當振動臺磁路中的動圈通過交變電流信號時產生激振力磁路中即產生振動運動。

與振動有關的試驗廣義上都可以稱為振動試驗。在實際的工程中振動對產品的主要影響有：

1、結構損壞

2、工藝性能破壞

3、工作性能失靈

為了提高產品的可靠性,使產品在使用中不發生上述的故障與破壞。振動試驗幾乎從元器件開始,就伴隨著產品的整個生產過程。

二、電動振動試驗系統

電動振動試驗系統是用來產生正弦、隨機、 正弦加寬帶隨機、窄帶隨機加寬帶隨機和沖擊等激勵的一整套設備。它通常由電動 振動臺、功率放大器、振動控制儀及其附屬設備組成。系統框圖如下：

振動臺組成部分

（1）電動振動臺體

電動振動臺體是將電能轉換為機械能的換能器，它是整個設備的核心部分。電動振動臺其頻率范圍寬（從幾赫到數千赫），承載能力范圍較大（從數千克至數百千克），而且波形，控制方便，zui宜于實現各種復雜的試驗波形和譜型。

它是在各類型振動試驗中應用zui廣泛的一種振動臺。

 （1）智能開關式功率放大器

 （2）振動臺臺體

（3）垂直擴展臺面

（4）數字振動控制儀

四、電動振動臺工作原理與臺體結構

振動臺體是將電能轉換為機械能的換能器。基本工作原理基于載流導體在磁場中要受到電磁力作用的安培定律。 載流導體所受電磁力與導體中的電流、導體在磁場中的有效長度及導體所處磁場的磁感應強度成正比。電磁力的方向用左手定則決定。

驅動線圈置于磁體的空氣隙中，由左手定則可知驅動線圈受力F作用使臺面產生向下運動，如改變流過驅動線圈中電流的方向，驅動線圈受到一相反的力,使臺面向上運動。若在驅動線圈中通一交變電流時它將使工作臺面在磁場中產生相對的交變運動。

通常驅動線圈中的交變電流是由可變頻率的勵信號源經功率放大器放大后供給，而恒定磁場可以由電磁或永磁產生，但多用電磁產生。電動振動臺除振動臺本體外，還有配套的電器設備和電子儀器，如信號發生器、功率放大器、直流勵磁電源、冷卻系統等。信號發生器產生交變信號，經功放放大后，輸入到動圈，它與磁場作用即產生一個交變的力F，推動可動系統運動。設電i=Isinωt則力值為： 

           F=Bli=Blisinωt   (N)

其中

B為環形氣隙中磁感應強度（Wb/m2），l為圈繞線的有效長度（m），I為動圈中的電流（A）。

試件與臺面一起在激振力F的作用下振動，其頻率決定于信號發生器的頻率ω，振動幅值取定于電流I.

五、振動試驗對設備的要求

振動試驗對設備的要求一般依賴于試驗方法標準。

正弦振動試驗對設備的要求

1、基本運動：為時間的正弦函數。

2、橫向運動：垂直于主振方向的任何軸向檢測點上的zui大振幅

          f≥500Hz     ≤50%

          f＜500Hz     ≤25%

3、振幅容差：在所要求軸線上的檢測點和基準點上的實際振幅應等于所規定的值。在整個頻率范圍內加速度幅值和位移幅值的允差為±（10—15）%

4、加速度波形失真：加速度 波形失真的測量應在基準點上進行，其總的均方根諧波成分不得超過25%。失真測量應包括到5000Hz的范圍或為主振頻率的5倍（取大者）

5、頻率誤差

     5—50Hz       ±1%

     ＞50Hz        ±2%

6、掃頻：掃頻應是連續的，并且其頻率隨時間應按指數規律進行變化。掃頻的速率應為1倍頻程/min，其容差為10%。其他標準如有規定，頻率按時間也可按線性規律變化。

六、振動臺應具備的條件和功能

1、能夠產生給定范圍的振動頻率和規定范圍、規定方向的位移幅值。

2、能承受規定的載荷，并具有相當面積  的用于安裝試品的工作臺面。

3、能實現定頻振動和定幅值自動掃頻振動，并能調整掃頻范圍及掃頻速率。

4、工作臺面的運動應為正弦波且振動分布均勻。

5、振動臺的結構應能承受規定的加速度。

6、應具備一定的正弦推力和隨機推力。

7、能長時間連續工作，工作噪音盡量小。