电磁振动实验设备

振动台台体也称振动发生机。其工作原理是 ：振动台台体的活动部分即动圈，当其线圈通过电流时，根据“弗莱明”左手定律，带有电流的线圈在恒定磁场中（由振动台体的励磁线圈产生）将会产生运动，推动动圈和台面运动，从而产生激振力。改变电流大小和方向，即可改变激振力的大小和台面运动的方向。振动台台体的主要部件：动圈、台体、机座、耳轴隔振系统、支撑气囊、励磁线圈、导向系统等。

一．DET-1000-120产品特点

l 双磁路结构使磁场强度高，漏磁小；特殊的消磁结构能把台面漏磁降到1mT以下。

l 采取动力学优化设计的无骨架动圈在减轻运动部件质量的同时提高了一阶谐振频率，展宽了电动振动台的上限工作频率。

l 摇臂悬挂系统与直线轴承导向，具有较高的抗偏载能力。

l 内置支撑空气弹簧承载、承载力大，低频特性好。

l 耳轴采用空气弹簧隔振，直线轴承导向；大负载工作时，台体运动平稳；在垂直振动时可免用专用地基。

l 系统具有台体过热、过载、过电流、过电压、过位移等保护。电网过压、欠压、缺相等保护。驱动电源保护、限流保护、软启动设置、温度保护、励磁开路、短路保护、模块故障保护等保护功能。

与SHARE生产的LC系列水平滑台配套可进X、Y、Z三轴向振动试验。

l 与美国Vicon、美国SD公司等各种数字式振动控制系统可实现正弦、随机、经典冲击、冲击响应谱、随机+正弦振动、随机+随机振动、随机+正弦+正弦、随机+冲击等各种环境适应性试验。

l 系统对电网电压波动要求低（≤10%）。

l 系统对接地电阻要求低（≤4Ω）。

l 系统可靠性高，特别适宜长时间运行的工作环境。

二、 DET-1000振动台台体

2.1.1 概述

振动台台体也称振动发生机。其工作原理是 ：振动台台体的活动部分即动圈，当其线圈通过电流时，根据“弗莱明”左手定律，带有电流的线圈在恒定磁场中（由振动台体的励磁线圈产生）将会产生运动，推动动圈和台面运动，从而产生激振力。改变电流大小和方向，即可改变激振力的大小和台面运动的方向。振动台台体的主要部件：动圈、台体、机座、耳轴隔振系统、支撑气囊、励磁线圈、导向系统等。

2.1.2 特点：

l 引进国外技术，关键部件和材料进口（空气弹簧、环氧树脂、不锈钢板、减震橡胶等），产品出口欧美等海外国家；

l 内置支撑空气弹簧承载、承载力大；

l 耳轴采用空气弹簧隔振，直线轴承导向；

l 利用有限元分析制造的无骨架动圈，更有效地提高动圈的共振频率的同时减轻运动部件质量；

l 台体上装有应急停机开关及空气弹簧气压调节阀、气压表，方便用户试验；

l 台体采用汽车烤漆技术（金属漆）—喷漆。具有长期防磨防锈作用。

.2.1 概述

本系统采用正弦脉冲宽度调制技术的数字式功率放大器。其工作原理是：利用MOSFET场效应管的高频开关能力，将控制仪输入的低电压信号通过数字电路进行放大并还原成原信号，然后将其输出至振动台的动圈线路，推动振动台台面运动。数字式功率放大器的主要组成部分：前置控制，功放模块，保护电路，电源部分和电柜。本系统通过模块化设计驱动小推力、中推力和大推力系列的振动台。功率放大器的输出范围为1KVA~1000KVA。系统技术指标完全适用于现有的或新的风冷或水冷型电动振动台。

2.2.2 特点：

l 吸收日本和欧美先进技术，并且结合自有的高频开关电源控制技术优势，经二次开发技术更先进，性能更可靠，并全面模块化，出口欧美等其他国家。

l 前置控制模块采用CPU微电脑芯片处理器，LED显示功能；可详细显示系统各种数据及运行状态和故障判断，界面友好，操作方便。（国内其它厂家为LED指示灯，

l 采用模块化设计，组合容易，装配简洁，工作可靠，维护方便。

l 6KVA功率模块，2个独立的3KVA模块。

l 为长时间运行而设计的风冷型功率放大器。

l 信噪比高，总谐波失真低。

l 功放模块N+1冗余组合，自动均流提高可靠性。

l 转换效率高（大于95%），调制转换频率高。

l 具有性能优越的遥控面板。

l 保护功能齐全，整个功率放大器具有：电网过压、电网欠压、电网缺相、逻辑故障、功率模块保护 、功率模块温度、输出过流、输出过压、驱动电源、台体位移、台体温度、外部连锁等保护电路，任何一故障发生时，关闭输出，同时声光报警。

产品特点

功率因数补偿装置，功率放大器功率因数可达92%，使电网容量得以充分利用。

采用正弦倍频脉宽调制技术，功率放大器信噪比高，波形失真小。

软开关谐振技术。转换效率高，电磁兼容性好，功率模块的转换效率可达95%，功率放大器强制风冷。

保护功能齐全，功率放大器设置了电网过压、电网欠压、电网缺相、逻辑故障、功率模块直通、功率模块温度、输出过流、输出过压、驱动电源、台体位移、台体温度、外部连锁等保护电路。

电子自动均流技术，并联均流不平衡度≤3%。

功率器件采用场效应模块(RGBT)，电流容量大，单个模组功率大于25kVA。可靠性高，通用性好，电磁兼容性好；特点：器件少，可靠性高，维修、调试简单。

技术指标

输出电压：　100V

输出电流：　以120A阶跃增加，最多可达3600A

输入阻抗：　≥10Kω

频响5-3000Hz：　3Db 中频增益

谐波失真（电阻负载）：　≤1.0%（典型值）

信噪比：　≥65dB

直流稳定性：　输出端零点飘移不大于50mv/8h

测量：　输出电压测量误差≤5%；输出电流测量误差≤5%

DC-AC转换效率：　不小于90%

负载性质：　阻性，容性，感性任意

并机均流不平衡度：　≤3%，平均无故障工作时间：MTBF>10000小时

4、super-2振动控制器

1）、系统性能

SUPER-2振动控制器是一台基于双DSP结构的高性能振动控制器，控制软件运行在Windows2000/XP下，PC软件负责用户参数设置、运行手动控制，以及显示等，闭环控制由控制箱内的DSP实现，真正实现了Windows多任务机制，用户操作方便。合理的结构和低噪声设计技术保证了系统具有高的控制动态范围和控制精度。SUPER-2振动控制器实现了随机、正弦、、正弦扫频，谐振搜索与驻留振动控制等功能。

输入

通 道 数：2个同步输入通道

电压范围：+10V的峰值电压

分 辨 率：24位模数转换（ADC）

输入阻抗：220 k W

电路特性：每通道独立的模拟滤波器+160dB数字滤波器消除非线性相位与混叠

动态范围：120dB。

信号调理：电压或电荷输入，内置了ICP恒流源和电荷放大器

信 噪 比：>100dB

输出

通 道 数：一个控制通道

分 辨 率：24位数模转换（DAC）

电压范围：10V的峰值电压

电路特性：160dB数字滤波器+模拟滤波器消除非线性相变和影像

动态范围：大于110dB

幅值精度：2mV

输出阻抗：30 W

系统软件

操作系统：Windows2000/XP

系统结构：采用多层分布式结构，闭环控制由双DSP处理器实现， PC机负责用户试验设置和显示，真正实现了PC机的多任务机制。充分利用了Windows多任务机制和图形界面功能，实现了丰富的显示功能，可以多种形式显示实时控制的信号、数据、状态等，用户能方便地操作、控制、监视试验的运行, 系统功能易扩展。

应用功能：随机、随机加随机、正弦，正弦扫频、谐振搜索与驻留振动控制等功能、系统校准。

特 性：自动产生WORD试验报告，信号与数据的显示、存储，定义试验参数和控制目标谱，以计划表及流程图的形式规划试验运行的进程。

安全性

手动中断：用户可以通过软件控制面板上的“停止”和控制箱前面板上的“ABORT”按钮停止试验运行，最快的方法是按“ABORT”通过硬件直接中断试验运行。

振动台极限：最大加速度、速度、位移。

预 试 验：用小量级信号检查系统控制环和系统的性能、测试系统传递函数等。

试　验：连续自动开环检测、过载检查，报警、中断容差带检查，RMS中断极限检查，以用户规定的速率起动、停止和改变量级，驱信号限制。

2正弦性能指标

SUPER-2正弦控制系统通过产生一个1Hz到12000Hz连续扫描的正弦波形进行有效的正弦扫频和定频控制。驱动信号产生一个真实模拟扫描。基于正弦信号幅值更新的自适应控制算法，能快速响应系统的变化，具有高的控制精度和控制动态范围。

控制方法：基于正弦信号幅值更新的自适应控制

动态范围：95dB

闭环时间：10ms

波形失真度：<0.3%

信噪比大于100 dB

频率分辨率：0.01%

幅值探测：有效值、跟踪滤波器

扫频速率：线性扫频：0~6000Hz/min；对数扫频：0~100 Oct/min,

滤波器带宽：比例带宽7~100%，固定1~500Hz

频率范围：1Hz~5000Hz，可扩展至12 kHz

3.随机性能指标 （RANDOM）

控制方法： 高期随机分布信号的PSD控制

频率范围： DC-4800Hz，（可扩展至11000Hz ）

分 辨 率： 最大3200线

动态范围： 90dB

闭环时间： 典型值为100mS

控制精度： 1dB ,在200自由度内达到90%可信度