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提高电动振动台频率稳定度问题的探讨

2017-12-01沈君罗旻

西部论丛 2017年8期
关键词:探究

沈君 罗旻

摘 要:随着科学技术的快速发展以及社会经济的进步,我国的工业发展也迎来了新的机遇,并在近些年取得了令人瞩目的成就。为进一步提升我国的工业水平,现阶段我国的工业产品采用了国际统一化标准。国内的机械振动台稳定性基本都是通过可控调速控制直流电动机转速来实现的。如何保障使得机械振动台在运行过程中维持一定的频率稳定度,是现阶段我国机电行业需要着重解决的问题之一。本文通过对电动振动台运行现状以及其频率稳定度维持的措施进行探讨,以期为相关工作者提供指导和帮助。

关键词:电动振动台 频率稳定 稳定维持 探究

一、影响电动振动台频率稳定度的因素

1.1电压电源稳定性不足

在电动振动台运行时,倘若电动振动台的电压超过规定电压的10%,就会直接导致电动振动台直流电动机的转速,从而使得振动台的频率稳定度下降。

1.2直流电动机负载波动

供给电动振动台电力能量的直流电动机,倘若其负载出现波动,便可能会对电动振动台频率稳定度造成影响。一般来说,直流电动机在一定负荷范围内具有自我稳定调节能力,在直流电动机正常负荷范围内,其负载波动并不会对电动振动台的频率稳定度造成影响。但是倘若直流电动机的负载超过了正常的工作范围,便会严重影响电动正动态的频率稳定度。在实际使用的过程中,导致电动振动台直流电动机负载变化的因素有很多种,例如,电动振动台在使用过程中位置发生改变、电动振动台加速度发生变化、外界负荷的增加以及電动振动台运行时间增加等。直流电动机负载的增加会使得电动振动台的输出电路增加,导致输出电压降低,从而影响电动振动台的频率稳定程度。

1.3电动振动台的温度波动

现阶段,电动正动态的规定工作温度范围为0-40℃,但是通过研究以及数据统计发现,尽管在正常的工作温度范围内,电动振动台的振动频率也会随着温度的变化而发生变化。这是因为工作环境温度变化会使得电动振动台可控硅的压降受到影响,最终影响电动振动台的输出电压以及频率稳定性。

二、提升电动振动台频率稳定度的策略探究

2.1电动振动台的结构分析

相较于其他类型的振动台,电动振动台主要用于10赫兹以上的振动测量,同时,电动振动台主要是通过电动原理获取能量进行机械振动的。现阶段的电动振动台,主要包括励磁装置、控制系统以及振动装置等三个部分。励磁装置,是指对磁圈进行信号输出,从而产生电动振动台工作所需要的能量。现阶段,电动振动台励磁装置通常采用双磁路线圈结构以及自生成骨架动圈,用来保障电动振动台能量来源的稳定性,尽可能的避免由于励磁装置不稳定而带来的振动频率波动;控制系统主要包括显示器以及控制线路等结构,为提升控制线路的操作简便性,电动振动台的显示器多采用台湾高精度数字显示表,同时,控制线路能够实现对于任意频率振动的调节,并将其震动误差降低在0.01-0.1赫兹之间;振动装置;顾名思义就是负责进行机械振动的结构,振动装置的稳定性是电动振动台的主要评价标准之一。

2.2降低电源电压波动对振动台频率稳定性的影响

上文提到,电动振动台的电源电压波动会影响振动台振动装置的电能供应,从而导致电动振动台的频率稳定性受到影响,为减少电源电压带来的影响,可以在电动振动台上加入交流稳压器。交流稳压器,能够在一定范围内实现对交流电压的稳定维持,因此,用它来进行电动振动台电源电压稳定的控制是极为有效的。但是,交流稳压器也存在着一些问题,具体来说,交流稳压器本身体积就大,装配交流稳压器使得电动振动台极为笨重,不易操作;另外,交流稳压器是一种较为昂贵的电气设备,在电动振动台上安装交流稳压器会使得电动振动台的工作成本显著增高。

其次,也可以通过调节电枢电压,使其用作电机转速的负反馈电压,从而实现振动台频率稳定性的提升。具体来说,将电动振动台电流线路两端的电阻以及分压器取出,使其成为电压的负反馈电压,接着将其与振动台的输入电压合并,从而得到新的输入电压,新的输入电压便可以通过对可控硅的压降进行调节,从而实现电动机转速的改变。

2.3降低电动机负载变化对振动台频率稳定性的影响

因电动机负载变化导致的振动台频率稳定度下降,主要是由于电动机的力矩特性差导致的。想要实现振动台的频率稳定性,便需要对其力矩特性进行修正,使得力矩特性从软特性提升为硬特性。为达到这一目标,我们可以选择采用速度负反馈调节的方法。通过将电动机转速降低,使得电动机在负载较大时也能够通过速度负反馈来稳定其转速的变化范围,从而实现电动振动台频率稳定性的提升。

2.4降低工作温度变化对电动振动台频率稳定性的影响

工作温度的变化会使得电动振动台可控硅的压降发生变化,从而导致频率稳定性发生变化。因此,我们采用在电动振动台机箱内部安装轴流风机的方法来实现温度的调节,当工作温度出现较大范围的变化,轴流风机启动,进行物理降温,从而实现工作温度趋于稳定,达到提升电动振动台频率稳定度的目的。

三、结语

综上所述,现阶段我国的电动振动台频率稳定性受多个方面的影响,为保障其工作时的频率稳定性,可以采用稳定工作环境温度以及电动机负载、保障电动机电源电压稳定性的方法实现电动振动台频率稳定度的提升。

参考文献

[1] 唐贞云,陈适才,张金喜,李振宝.基于振动台的实时动力子结构实验系统稳定性预测研究[J].工程力学,2017,33(12):217-224.

[2] 刘爱东,于梅.DDS在振动计量校准中的应用[J].电子测量技术,2017(08):147-150.

[3] 潘良明. 振动校准装置测控系统的开发与研究[D].浙江大学,2016.

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