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振動(dòng)試驗(yàn)及其設(shè)備中級(jí)篇 電動(dòng)型振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)組成和工作原理
電動(dòng)型振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，根據(jù)其使用功能可分為“手動(dòng)調(diào)頻電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)”和“自動(dòng)定振電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)”兩種，即開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。
（1）手動(dòng)調(diào)頻電動(dòng)振動(dòng)臺(tái) 主要用于完成試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的“耐共振頻率處理”和“耐預(yù)定頻處理”試驗(yàn)。它主要由激勵(lì)信號(hào)源，功率放大器（包括直流磁激電源）和振動(dòng)臺(tái)體（含冷卻系統(tǒng)）三個(gè)部分組成，是一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)，如圖2-1。
（2）自動(dòng)定振試驗(yàn)電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng) 是一個(gè)在試驗(yàn)過程中能夠自動(dòng)控制振動(dòng)參數(shù)量級(jí)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。它的組成除要有功率放大器和電動(dòng)臺(tái)體（含冷卻系統(tǒng)）之外，還需要有自動(dòng)控制信號(hào)源，振動(dòng)控制儀和傳感器三個(gè)部分，如圖2-2。
電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)換器，基本工作原理是基于載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力作用的安培定律。其載流導(dǎo)體所受電磁力F與導(dǎo)體中的電流I，導(dǎo)體磁力線的方向用左手定則決定。如圖2-3，驅(qū)動(dòng)線圈置于磁體的空氣隙中，由左手則可知，驅(qū)動(dòng)線圈受力F作用使工作臺(tái)面產(chǎn)生向下運(yùn)動(dòng)，如改變流過驅(qū)動(dòng)線圈中電流的方向，那么驅(qū)動(dòng)線圈受一與圖2-3所示方向相反的力F，使得工作臺(tái)面向上運(yùn)動(dòng)，由此可知若在驅(qū)動(dòng)線圈中通過以交流電流時(shí)，它將使工作臺(tái)面在磁場(chǎng)中產(chǎn)生相應(yīng)的交變運(yùn)動(dòng)。通常驅(qū)動(dòng)線圈中的交變電流是由可變頻率的激勵(lì)信號(hào)源經(jīng)功率放大器放大后供給，而恒定磁場(chǎng)可以由電磁或永磁產(chǎn)生，但多用電磁產(chǎn)生。電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)除振動(dòng)臺(tái)本體外，還有配套的電器設(shè)備和電子儀器，如信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、直流勵(lì)磁電源、冷卻系統(tǒng)等。信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生交變信號(hào)，經(jīng)功放放大后，輸入到動(dòng)圈，它與磁場(chǎng)作用即產(chǎn)生一個(gè)交變的力F，推動(dòng)可動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。設(shè)電流i=Isinωt，則力為：
F=Bli=Blisinωt (N)
其中B為環(huán)形氣隙中磁感應(yīng)強(qiáng)度（Wb/m2），l為動(dòng)圈繞線的有效長(zhǎng)度（m），I為動(dòng)圈中的電流（A）。試件與臺(tái)面一起在激振力F的作用下振動(dòng)，其頻率決定于信號(hào)發(fā)生器的頻率ω，振動(dòng)幅值取定于電流I。
為了配合臺(tái)體的工作原理，以閉環(huán)控制系統(tǒng)為例，還需要振動(dòng)控制儀（發(fā)出振動(dòng)薄型驅(qū)動(dòng)信號(hào)）、功率放大器（將驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大，使臺(tái)體振動(dòng)）、傳感器（反饋控制信號(hào)給振動(dòng)控制儀，以便振動(dòng)控制儀調(diào)整輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)），臺(tái)體中產(chǎn)生的熱量通過冷卻系統(tǒng)解決。對(duì)于各個(gè)主要組成部分，下文開始我們分別詳細(xì)介紹說明，敬請(qǐng)期待！
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