电动振动台动圈平衡控制技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.com电子产品可靠性与环境试验vo1．25No．1Feb．．2007电动振动台动圈平衡控制技术陈俊，吴国雄，蔡爱军(苏州东菱振动试验仪器有限公司，江苏苏州215011)摘要：根据电动振动台的工作原理，简要分析了电动振动台动圈平衡位置漂移的原因。纂于闭环控制原理，提出了电动振动台动圈平衡控制技术。实践证明，该技术控制精度高、实用性强，有效地解决了电动振动台动圈漂移问题，为长冲程和高速度电动振动的研制和生产提供有力的技术保障。关键词：振动台；动圈；平衡控制中图分类号：TB123文献标识码：A文章编号：1672—5468(2007)0

2、1—0068—03TheBalanceControlofElectrodynamicShakerSArmatureCHENJun，WUGuo-xiong，CAIAi-jun(SuzhouDonglingVibrationTestInstrumentCO．，LTD．，Suzhou215011，China)Abstract：Basedontheprincipleofelectrodynamicvibrationsystem，thereasonofarmaturevi—brationcentralexcu~ionissimplyanalyzed．Anewbalancecont

3、roltheoryofarmatureisintro．ducedbasedontheclosed-loopcontrolprinciple．Theproposedtheoryhashighcontrolprecisionandpracticability，andsolutesthearmaturecentralexcursionproblem．Itisagoodsupportfortheresearchanddevelopmentoflongshockorhighspeedelectrodynamicvibrationsystem．Keywords：shaker；arm

4、ature；balance—control1引言2动圈漂移的原因、危害及传统的预电动振动台的工作原理是基于载流导体在磁场防措施中要受到电磁力作用的安培定律。它的台体部分主电动振动台工作时+动圈的平衡位置会发生变要由活动系统(俗称动圈)、磁路系统、弹性支承化即漂移。漂移分静态和动态两种。系统、导向机构、冷却装置等组成。动圈由驱动线2．1动圈偏移的原因圈和工作台面组成。弹性支承系统由空气弹簧、气室和辅助装置组成。它将动圈的驱动线圈置于磁路2．1．1静态漂移的原因系统产生的工作气隙中，使驱动线圈通电后能获得1)功率放大器输出端的直流电压发生漂移：自由的上下振动：其支承能力要具

5、有足够的刚度以2)承载空气弹簧由于温度变化引起空气体积支承整个活动系统(包括负载)，并且产生恢复力变化：使动圈处于平衡位置。导向机构的作用是限制驱动3)气路发生泄露：线圈上下振动时产生的横向运动。4)试验产品的质量发生变化。收稿日期：2o07—01—30作者简介：陈俊(1963-)，男，四川资阳人，苏州东菱振动试验仪器有限公司总工程师，主要从事振动试验仪器的研发和技术管理工作。DIANZICHANPINKEKAOXINGYUHUA

6、NGSHIYAN维普资讯http://www.cqvip.com第1期陈俊等：电动振动台动圈平衡控制技术2．1．2动态漂移的原因2．3传统的

7、预防措施a)放大器输出波形失真比如正弦波正负半波通过对动圈漂移的原因分析，采取相应的措不对称．出现直流电压。施．可以将动圈漂移限制在一定的范围内。b)动生电势。在位移及速度区域，振动台动a)解决静态漂移的措施圈骨架的加强环部分在磁场中运动，产生速度电势1)对放大器采取深度直流反馈，使放大器输(俗称发电效应)，经骨架形成回路，而产生一种阻出零点漂移10mV／8H：碍动圈运动的力。在振动台动圈运动过程中，该力2)对弹性支承系统的气路部分引入位置反馈大小表现为动罔骨架进入磁场气隙的数值大于动圈装置，增加气源电磁阀，控制电磁阀的开关，对空骨架离开气隙磁场的数值，其外在表现为：动

8、圈在气弹簧进行充放气，以保持动圈位置的稳定。b)解决动态漂移的措施速度和位移区。动圈骨架向离开气隙的方向漂移。l1放大器采取深度交流反馈，使其输出波形位移和速度越大，频率越高，漂移越严重。失真<1％，并增加补偿电路．以抵消气隙磁场不c)感生电势。在速度区域及靠近速度区域的均匀和不对称性引起的漂移：加速度区域．动圈骨架的加强环部分被流过振动台2)对于动生电势、感生电势引起的漂移，通动圈的电流产生的交变磁场感应，产生感应电势。过对骨架的加强环及绕线环筒开槽．切断进入磁路经骨架形成回路而产生一种阻碍动圈运动的力。该气隙部分的电流回路，从而消除大