沈君 羅旻

摘 要：隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展以及社會經(jīng)濟的進步，我國的工業(yè)發(fā)展也迎來了新的機遇，并在近些年取得了令人矚目的成就。為進一步提升我國的工業(yè)水平，現(xiàn)階段我國的工業(yè)產(chǎn)品采用了國際統(tǒng)一化標準。國內(nèi)的機械振動臺穩(wěn)定性基本都是通過可控調(diào)速控制直流電動機轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。如何保障使得機械振動臺在運行過程中維持一定的頻率穩(wěn)定度，是現(xiàn)階段我國機電行業(yè)需要著重解決的問題之一。本文通過對電動振動臺運行現(xiàn)狀以及其頻率穩(wěn)定度維持的措施進行探討，以期為相關(guān)工作者提供指導和幫助。

關(guān)鍵詞：電動振動臺 頻率穩(wěn)定 穩(wěn)定維持 探究

一、影響電動振動臺頻率穩(wěn)定度的因素

1.1電壓電源穩(wěn)定性不足

在電動振動臺運行時，倘若電動振動臺的電壓超過規(guī)定電壓的10%，就會直接導致電動振動臺直流電動機的轉(zhuǎn)速，從而使得振動臺的頻率穩(wěn)定度下降。

1.2直流電動機負載波動

供給電動振動臺電力能量的直流電動機，倘若其負載出現(xiàn)波動，便可能會對電動振動臺頻率穩(wěn)定度造成影響。一般來說，直流電動機在一定負荷范圍內(nèi)具有自我穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力，在直流電動機正常負荷范圍內(nèi)，其負載波動并不會對電動振動臺的頻率穩(wěn)定度造成影響。但是倘若直流電動機的負載超過了正常的工作范圍，便會嚴重影響電動正動態(tài)的頻率穩(wěn)定度。在實際使用的過程中，導致電動振動臺直流電動機負載變化的因素有很多種，例如，電動振動臺在使用過程中位置發(fā)生改變、電動振動臺加速度發(fā)生變化、外界負荷的增加以及電動振動臺運行時間增加等。直流電動機負載的增加會使得電動振動臺的輸出電路增加，導致輸出電壓降低，從而影響電動振動臺的頻率穩(wěn)定程度。

1.3電動振動臺的溫度波動

現(xiàn)階段，電動正動態(tài)的規(guī)定工作溫度范圍為0-40℃，但是通過研究以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，盡管在正常的工作溫度范圍內(nèi)，電動振動臺的振動頻率也會隨著溫度的變化而發(fā)生變化。這是因為工作環(huán)境溫度變化會使得電動振動臺可控硅的壓降受到影響，最終影響電動振動臺的輸出電壓以及頻率穩(wěn)定性。

二、提升電動振動臺頻率穩(wěn)定度的策略探究

2.1電動振動臺的結(jié)構(gòu)分析

相較于其他類型的振動臺，電動振動臺主要用于10赫茲以上的振動測量，同時，電動振動臺主要是通過電動原理獲取能量進行機械振動的。現(xiàn)階段的電動振動臺，主要包括勵磁裝置、控制系統(tǒng)以及振動裝置等三個部分。勵磁裝置，是指對磁圈進行信號輸出，從而產(chǎn)生電動振動臺工作所需要的能量?，F(xiàn)階段，電動振動臺勵磁裝置通常采用雙磁路線圈結(jié)構(gòu)以及自生成骨架動圈，用來保障電動振動臺能量來源的穩(wěn)定性，盡可能的避免由于勵磁裝置不穩(wěn)定而帶來的振動頻率波動；控制系統(tǒng)主要包括顯示器以及控制線路等結(jié)構(gòu)，為提升控制線路的操作簡便性，電動振動臺的顯示器多采用臺灣高精度數(shù)字顯示表，同時，控制線路能夠?qū)崿F(xiàn)對于任意頻率振動的調(diào)節(jié)，并將其震動誤差降低在0.01-0.1赫茲之間；振動裝置；顧名思義就是負責進行機械振動的結(jié)構(gòu)，振動裝置的穩(wěn)定性是電動振動臺的主要評價標準之一。

2.2降低電源電壓波動對振動臺頻率穩(wěn)定性的影響

上文提到，電動振動臺的電源電壓波動會影響振動臺振動裝置的電能供應，從而導致電動振動臺的頻率穩(wěn)定性受到影響，為減少電源電壓帶來的影響，可以在電動振動臺上加入交流穩(wěn)壓器。交流穩(wěn)壓器，能夠在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)對交流電壓的穩(wěn)定維持，因此，用它來進行電動振動臺電源電壓穩(wěn)定的控制是極為有效的。但是，交流穩(wěn)壓器也存在著一些問題，具體來說，交流穩(wěn)壓器本身體積就大，裝配交流穩(wěn)壓器使得電動振動臺極為笨重，不易操作；另外，交流穩(wěn)壓器是一種較為昂貴的電氣設(shè)備，在電動振動臺上安裝交流穩(wěn)壓器會使得電動振動臺的工作成本顯著增高。

其次，也可以通過調(diào)節(jié)電樞電壓，使其用作電機轉(zhuǎn)速的負反饋電壓，從而實現(xiàn)振動臺頻率穩(wěn)定性的提升。具體來說，將電動振動臺電流線路兩端的電阻以及分壓器取出，使其成為電壓的負反饋電壓，接著將其與振動臺的輸入電壓合并，從而得到新的輸入電壓，新的輸入電壓便可以通過對可控硅的壓降進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)速的改變。

2.3降低電動機負載變化對振動臺頻率穩(wěn)定性的影響

因電動機負載變化導致的振動臺頻率穩(wěn)定度下降，主要是由于電動機的力矩特性差導致的。想要實現(xiàn)振動臺的頻率穩(wěn)定性，便需要對其力矩特性進行修正，使得力矩特性從軟特性提升為硬特性。為達到這一目標，我們可以選擇采用速度負反饋調(diào)節(jié)的方法。通過將電動機轉(zhuǎn)速降低，使得電動機在負載較大時也能夠通過速度負反饋來穩(wěn)定其轉(zhuǎn)速的變化范圍，從而實現(xiàn)電動振動臺頻率穩(wěn)定性的提升。

2.4降低工作溫度變化對電動振動臺頻率穩(wěn)定性的影響

工作溫度的變化會使得電動振動臺可控硅的壓降發(fā)生變化，從而導致頻率穩(wěn)定性發(fā)生變化。因此，我們采用在電動振動臺機箱內(nèi)部安裝軸流風機的方法來實現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)，當工作溫度出現(xiàn)較大范圍的變化，軸流風機啟動，進行物理降溫，從而實現(xiàn)工作溫度趨于穩(wěn)定，達到提升電動振動臺頻率穩(wěn)定度的目的。

三、結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段我國的電動振動臺頻率穩(wěn)定性受多個方面的影響，為保障其工作時的頻率穩(wěn)定性，可以采用穩(wěn)定工作環(huán)境溫度以及電動機負載、保障電動機電源電壓穩(wěn)定性的方法實現(xiàn)電動振動臺頻率穩(wěn)定度的提升。

參考文獻

[1] 唐貞云，陳適才，張金喜，李振寶.基于振動臺的實時動力子結(jié)構(gòu)實驗系統(tǒng)穩(wěn)定性預測研究[J].工程力學，2017，33（12）：217-224.

[2] 劉愛東，于梅.DDS在振動計量校準中的應用[J].電子測量技術(shù)，2017（08）：147-150.

[3] 潘良明. 振動校準裝置測控系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D].浙江大學，2016.