振动发生器主要是由活动组件(驱动线圈和工作台)、磁路系统、弹性支承系统、导向系统及冷却装置等组成。
l 基本功能及工作原理
振动系统是执行机构。是将功率放大器输送的电能转化成振动形式的机械能。根据输入电流的特性,实现正弦、随机等各种形式的轴向振动。
振动台体的基本工作原理是基于载流导体在磁场中受到电磁力作用的安培定律。通有直流电流的两大磁极线圈在激振器磁缸内形成稳定均匀的磁场,动圈连同工作台面通过悬挂及导向机构悬置在磁场中,当动圈绕组通过不同信号的交流电时,根据安培定律,动圈将受到不同大小及方向的激振力,带动工作台面作不同形式的振动,实现不同要求的振动模式。
l 动圈结构
动圈采用无骨架结构,由于省去动圈骨架,活动系统重量轻,空载加速度大,动圈一阶自振频率高,从而使全频带波形畸变小,动圈散热好;
l 励磁线圈:
双磁路结构:与单磁路相比,磁场强度强,台体体积小,漏磁小。
振动台励磁采用了新的设计思想,减少了励磁功率,节约了电能,减少了发热,增加励磁线圈工作的可靠性和使用寿命,也降低了对冷却系统的设计要求;
励磁线圈采用了树脂整体浇注结构,使励磁线圈不受潮气的侵蚀,延长了励磁线圈的使用寿命。
l 导向机构:
多种多样的导向支撑悬挂装置,板弹簧支撑、橡胶弹簧支撑、空气弹簧支撑、摇摆滚臂式支撑、组合式支撑等;导向采用方式有:滚轮导向、齿轮导向、板弹簧导向、圆柱导向,将要研发的新结构有直线轴承导向、静**承导向、空气轴承导向等。使振动台导向性能好,具有较好的抗偏载能力。
功率模块
1.具有高质量的功率输出与优良的抗干扰能力。
2.通过功率因数调整电路,配合内部使用功率IGBT模块的变频切换方式与优良的补偿电路的设计,运用正弦移相脉宽调制技术,不但使散热能力与可靠度大幅度提高,同时具备了低输出干扰、低电流谐波、高效率、高功率因数等优良特性。而宽达±30%的交流电压工作范围,更使DA系列功率模块可适应各种的工作环境。在突破保护(防雷击)与电磁兼容性方面更是胜人一筹。
3.功率模块的各种运作,使其具有操作与故障状态的自我检测,各种输入与输出异常状态的保护与告警,以及高稳定度的输出。
逻辑模块
内置电子均流电路使多个模块可直接并联,无须外加均流电路。
开关功率放大器具有以下突出优点:
1) 采用功率因数补偿技术装置,功率放大器的功率因数达92%,使电网容量得以充分利用。
2) 应用了软开关谐振技术,大幅度降低了电流和电压变化率,*终带来电磁干扰小,电磁兼容性好等优点。效率高,模块功率大于95%。大幅度提高功率放大器的开关频率。
3) 采用了IGBT模块技术,提高了转换效率,降低功率模块和功率放大器的体积,使其能产生更大随机推力。
4) 采用正弦脉冲宽度倍频调制(SPWDM)技术,功率放大器噪信比高,波形失真小。
5) 在开关功率放大器中使用了纳米晶材料(铁基超微晶)作为变压器铁芯材料,使功率放大器滤波器性能有了很大提高。
6) 使用了模块电流均衡控制技术
7) 超宽电源设计适应恶劣工作环境
8) 高速短路保护技术,积木式结构,模块化设计,互换性强。
台体参数 |
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额定正弦激振力(peak): |
20 KN |
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额定随机激振力(rms): |
20 KN |
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冲击激振力(peak) |
30 kN |
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频率范围: |
5~3000 Hz |
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*大位移(p-p): |
51 mm |
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*大速度: |
2 m/s |
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*大加速度: |
1000 m/s2 |
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一阶谐振频率: |
2600 Hz±5% |
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*大负载: |
300 kg |
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隔振频率: |
2.5 Hz |
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工作台面直径: |
Ф320 mm |
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运动部件等效质量: |
20 kg |
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台面螺钉: |
17×M10 |
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漏磁 |
<1.0 MT |
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台体尺寸L×W×H: |
1182mm×758mm×1052mm(垂直台) |
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台体重量(kg) |
约1695 |
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垂直扩展台面 |
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材料: |
镁合金 |
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台面尺寸(mm): |
800×800 |
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上限使用频率(Hz): |
1200 |
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重量(kg): |
约50 KG |
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水平滑台 |
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材料: |
镁合金 |
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台面尺寸(mm): |
800×800 |
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上限使用频率(Hz): |
2000 |
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重量(kg): |
约66 KG |
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螺套 : |
M10(特制键槽式防转不锈钢螺套) |
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功放参数 |
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输出功率 |
20 kVA |
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输出电压: |
100V |
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输出电流: |
200A |
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输入阻抗: |
≥10kΩ |
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信噪比: |
≥65dB |
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谐波失真(电阻负载): |
<1.0% |
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输出电压测量误差: |
≤5% |
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输出电流测量误差: |
≤5% |
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输出电流波峰系数: |
≥3 |
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频响5-3500Hz: |
±3dB |
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中频增益: |
≥80 |
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DC-AC转换效率 |
>90% |
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负载性质: |
阻性,容性,感性任意 |
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并机均流不平衡度: |
≤3% |
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平均无故障工作时间(MTBF): |
>3000小时 |
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系统保护: |
过载保护、过热保护、过电流保护、过电压保护、振动控制仪输出“0”位保护、过位移保护、电网过压、欠压保护、电网缺相保护、时序保护、驱动电源保护、限流保护、模块直通保护、模块温度保护 |
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其它 |
1、采用进口HMI触摸屏,采用PLC可编程控制器及MCU微处理器控制,设备具有远程控制功能(选配),远程控制功能的距离不少于50米,通信形式采用以太网形式; 2、设备可实现节能功能; 3、系统控制功能:所有的操作,监测,控制,记录等均在HMI上完成,可实现历史报警记录回放功能,系统运行历程记录功能,系统累积工作时间功能,系统权限管理功能,无人值守运行状态监测功能(选配),力限功能,自动定时关机功能等; 4、符合CE中电磁兼容要求; 5、功率放大器噪声≤65dB (距离1米); |
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冷却风机参数 |
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风机功率: |
7.5 KW |
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风机流量: |
0.71 m3/s |
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风机风压: |
3.5 kpa |
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风管长度: |
4m |
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重量: |
140KG |
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多功能振动控制仪 |
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基本功能: |
正弦,随机,典型冲击,谐振搜索与驻留 |
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系统工作环境要求: |
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湿度: |
0~90% (不结露) |
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电源要求: |
380V/50Hz,3相,44 kVA |
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压缩空气要求: |
0.6Mpa |
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试验室接地电阻(Ω): |
≤2.5 |