振动试验机

1.1振动试验的作用：

环境应力筛选 (ESS) 对剔除产品潜在的缺陷极为有效，在研制阶段 ,成为寻找产品设计缺陷实现可靠性增长的法宝; 在生产阶段 ,成为降低生产成本、产品创优的重要手段。

在产品的开发和生产期间将应用ESS项目，能够极大地改善产品的可靠性以及减少维修上的花费。在开发期间应用ESS能够很大程度上节省测试时间和花费，从而消除或减少测试之前的隐藏的缺陷。对于生产者来说其益处包括：洞察产品或工艺中的可靠性问题，以便从产品和工艺中消除可靠性问题，降低生产成本节约资源。 

振动试验是环境应力筛选的组成部分，是一种行之有效的提高产品可靠性的试验方法，还可用于产品的疲劳试验，以进行产品的寿命考核。

我方提供给贵公司的电动振动试验系统能实现贵公司的生产测试，同时保证满足贵公司提出的试验指标要求。整套系统保护功能齐全，能最大限度保护人体不受辐射伤害，对受试产品及周围高精度仪器仪表无不良影响，系统具有长时间满功率运行能力、可靠性高。

1.2 系统工作框图

1.3 系统组成

ES-6-230 /LT0505/VT0505振动试验系统设备由ET-6-230电动振动台、DA-6开关式功率放大器、LT0505水平台面、VT0505垂直附加台面、B-1000冷却风机及Amber控制器组成。

★ 技术说明 ★

电动振动台部分

1.4设备组成

1.5主要技术参数

1.6专用工具

产品的优势和特点

Ø 振动台和功率放大器实现最佳阻抗匹配，确保额定随机和正弦出力比的最大化。

Ø 台体与功放采用直接耦合方式，低频性能好。

Ø 轴向共振频率高，工作频率范围宽。

Ø 静、动态载荷平衡自动控制技术，保证了振动台的额定位移。

Ø 完善的保护措施，系统安全可靠。

Ø 高低励磁切换，系统节能，提高冲击能力。

Ø 系统指标全面满足国家JJG948/1999标准。

振动发生器

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。

基本功能及工作原理

振动台体的作用是将电能转换为机械能的换能器。

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。载流导体所受电磁力与导体中的电流、导体在磁场中的有效长度及导体所处磁场的磁感应强度成正比。电磁力的方向用左手定则决定。

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；

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。

冷却风机

创新的电动台冷却风道设计：改进了进风结构，上磁环用长槽形进风道取代圆孔型进风道；励磁线圈采用蜂窝式风道、中磁环采用双层分流式风道、下磁环采用斜楔型风道等新结构，显著提高了冷却效果。

振动台内部结构示意图如下:

VT系列垂直扩展台

我公司供应众多型号的标准化垂直扩展台，而且支持客户的特殊定制，从而满足客户对振动台性能扩展的需求。在实际振动试验时，试件或夹具往往会大于电动台动圈台面，这时就需要对原来的台面进行扩展，常用办法是安装一个辅助台面。在工作频率、台面重量、台面加速度、幅值均匀度和横向运动等方面，对扩展台面都有较严格的要求。VT系列扩展台面经过了有限元模态分析，而且从结构、材料、制作工艺上保证了产品质量。

Ø 所有的扩展台面都经过有限元分析，并且在结构方面进行最优化处理。

Ø 高质量的制作工艺保证了稳定的性能和良好的技术指标。

LT系列水平滑台

电动振动台配置水平滑台可实现三向振动试验。水平滑台以较小的载体（台面）质量提高了整体负载能力，能够支撑更大尺寸和更大质量的负载。

技术特点：采用东菱首创的免地基整体式基座结构（如下图：），此结构形式刚度大，安装调整方便。通过了国家专利，内置式油箱；

Ø 水平与垂直动圈连接采用斜孔连接方式，传递刚度强，简单便捷，效率高，工作强度低；（如下图：）

Ø 台面螺套采用特殊设计的键槽式螺套，连接强度高，一致性好，可靠性好。（如下图：）

LT系列导向水平滑台概述

为了用户的试件作水平方向的振动试验，我公司研制了LT导向水平滑台，可与本公司生产的ES系列电动振动台配套使用。该水平滑台有较大的加速度和较高的工作频率，配套两者共享一个机座（整体式），因而刚度好，安装调试方便。由于采用LT系列轴承导向，故导向性能好，抗倾覆和抗偏载能力强。适用于测试大负载试件,采用低压供油泵，结构简单、操作方便、工作可靠。

工作原理和结构

水平滑台采用静压轴承导向活动系统，其油源经滤油器进入压力调节阀进行调压（出厂前已调整好），后经装有节流器的水平导轨及花岗石平板上，并与工作台面形成油膜，具有一定的承载能力，然后通过振动台的激振力传递，使水平滑台进行工作，而产生水平方向的振动。

LT轴承水平滑台由连接头、水平滑台（工作台面）、花岗岩平板、水平滑台机座、斜导轨导向装置、静压油源组成，水平滑台示意图如下:

LT水平滑台台面模块装配过程中

SDA-数字式功率放大器

SDA系列数字式功率放大器由逻辑模块和功率模块组成，具有结构紧凑、配置灵活、高效节能、稳定可靠、体积小重量轻、便于安装和维修及操作方便等突出优点。

关键元器件全部由美国摩托罗拉公司、仙童公司、韩国大卫公司、日本三菱公司等世界知名公司供货，质量稳定可靠。

SDA系列的功放可用于替换其他厂商同型号的功放。

设备已经通过了欧盟的CE认证。

与传统功放比较：

数字功放工作流程图：

数字功放解析图：

数字功放已申请专利和计算机软件著作权登记：

1.外观专利

2.全数字化的电动振动试验系统专利

3.电动振动台用功放自检功能专利

4.电动振动台用功放主动均流技术专利

5.电动振动台用功放软件调制技术计算机著作权登记

（1）  控制单元

采用PLC作为电气控制的主控制器，实现电气逻辑控制和保护采集。采用触摸屏作为人机界面，实现无按键操作，具有良好的人机交互性。功率放大器的增益可以通过触摸屏进行设置。PLC采用西门子的S7-200系列，触摸屏采用PROFACE的GP2000系列，6英寸，彩色见图；

功放参考图

采用软开关谐振技术，转换效率高，电磁兼容性好；采用功率因数补偿装置，功率放大器的功率因数达95%，使电网容量得以充分利用。

（2）功率模组

功率器件采用进口IGBT模块（见图），单个器件电流可达100A，管压降小，组成模组功率大于15kVA；组成功率模组器件数量少，故障点少；

IGBT模块

积木式组合，可根据功率大小的需求将若干个功率模组并联工作；采用流水线生产，保证了产品的一致性；生产流水线见图18。

功率模块的电子防短路保护电路，保证了系统的安全性；

电子自动均流技术，最大功率放大器的输出电流可达5000A，并联均流不平衡度≤3%；

功率模组采用功率因数补偿装置，功率放大器的功率因数达95%，使电网容量得以充分利用；

生产流水线

功率模组严格经过过载测试，单个功率模组输出电流可达180A，可实现3倍的波峰系数，见图。

功率模块测试设备

功率模组100%经过老化测试、运输试验，见图。

功率模块老化装置

（2）激磁整流模块

Ø 电源变压器初次级采用电磁隔离技术，电流密度低，每台变压器都经过短路测试，见图七；

图七  变压器短路测试装置

Ø 采用高低励磁电源输出，可实现高能量冲击试验。

Ø 功放中关键元器件均采用原装进口产品，保证性能稳定可靠，功放的安全性能已经获得了欧盟

CE安全认证。

进口电子元器件

 附图：系统的生产和试验车间——部分简图介绍