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您的位置:網(wǎng)站首頁 > 資料下載 > 電動振動試驗箱電機選型與控制資料 額定功率與推力:
額定功率需與試驗箱負(fù)載匹配,常規(guī)小型試驗箱(負(fù)載≤50kg)適配0.75kW~2.2kW電機,中型試驗箱(負(fù)載 50kg~200kg)適配3kW~7.5kW電機,大型試驗箱(負(fù)載>200kg)需適配11kW~37kW大功率電機;
電機推力需覆蓋試驗加速度需求,公式為 “推力(N)= 負(fù)載質(zhì)量(kg)×大加速度(m/s2)",例如:負(fù)載 100kg、加速度 50m/s2 的試驗箱,需選擇推力≥5000N 的電機,東莞皓天常規(guī)機型電機推力范圍為500N~50000N,可滿足不同負(fù)載場景。
頻率范圍:
常規(guī)正弦振動試驗:電機需覆蓋5Hz~2000Hz頻率區(qū)間,滿足大多數(shù)電子、汽車零部件的抗振測試(如車載傳感器需在 10Hz~500Hz 下測試);
隨機振動試驗:需支持5Hz~5000Hz寬頻率范圍,且在全頻段內(nèi)推力波動≤±5%,避免頻率斷點導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)失真,東莞皓天采用 “無刷直流電機 + 高頻驅(qū)動模塊",可實現(xiàn) 5Hz~10000Hz 超寬頻率覆蓋。
轉(zhuǎn)速與扭矩:
電機額定轉(zhuǎn)速需與振動臺振幅需求匹配,公式為 “振幅(mm)= 9.81×103 / (4π2f2)"(f 為頻率),例如:50Hz 頻率下需 0.5mm 振幅時,電機轉(zhuǎn)速需穩(wěn)定在 3000r/min;
額定扭矩需≥負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量 × 角加速度,常規(guī)電機扭矩范圍為1N·m~50N·m,針對大型結(jié)構(gòu)件(如汽車底盤)試驗,可定制扭矩≥100N?m 的專用電機。
溫升與防護等級:
電機溫升需≤80K(環(huán)境溫度 25℃時),避免長期高負(fù)荷運行導(dǎo)致繞組燒毀,東莞皓天電機采用 Class H 級絕緣材料,耐高溫達 180℃;
防護等級需≥IP54,防止試驗環(huán)境中的灰塵、水汽進入電機內(nèi)部,對于潮濕環(huán)境(如搭配溫濕度箱聯(lián)用),可升級至 IP65 防護,確保電機穩(wěn)定運行。
動態(tài)響應(yīng)速度:
電機階躍響應(yīng)時間需≤0.1s,確保試驗中頻率、振幅切換時無延遲,避免沖擊負(fù)載損壞樣本;
轉(zhuǎn)速波動率需≤±1%,保證振動波形失真度≤3%(正弦波),符合 GB/T 2423.10 對試驗波形的精度要求。
汽車行業(yè)(如發(fā)動機部件、變速箱):需模擬道路顛簸與發(fā)動機振動,電機需具備 “高過載能力"(短時過載倍數(shù)≥2 倍額定推力)、“寬溫度適應(yīng)性"(-40℃~150℃),適配 11kW~22kW 大功率電機,同時支持 “掃頻振動 + 沖擊疊加" 模式;
航空航天行業(yè)(如機載雷達、衛(wèi)星部件):需模擬高空振動與發(fā)射沖擊,電機需滿足 “低噪音"(運行噪音≤65dB)、“高真空適應(yīng)性"(可在 1×10??Pa 真空環(huán)境下工作),選型時優(yōu)先采用 “稀土永磁同步電機",推力波動≤±3%,頻率精度 ±0.1Hz;
電子電器行業(yè)(如智能手機、芯片):需進行微振幅高精度測試,電機需具備 “小推力精準(zhǔn)控制"(最小推力 50N,控制精度 ±1N)、“高頻低失真"(5000Hz 時波形失真度≤2%),適配 0.75kW~3kW 無刷電機,搭配高精度位移傳感器;
矢量變頻驅(qū)動系統(tǒng)(適用于交流異步電機):
采用 “DSP 數(shù)字信號處理器 + IGBT 功率模塊",實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速、扭矩的矢量控制,電流控制精度達 ±0.5A,電壓控制精度 ±1V;
支持 “V/F 控制"“無速度傳感器矢量控制" 兩種模式,V/F 模式適用于常規(guī)振動試驗,無速度傳感器矢量模式適用于高精度負(fù)載變化場景(如樣本質(zhì)量動態(tài)調(diào)整),速度控制精度達 ±0.5% 額定轉(zhuǎn)速;
內(nèi)置諧波抑制功能,可降低 3 次、5 次諧波含量≤10%,避免電網(wǎng)諧波干擾電機運行,同時減少對周圍設(shè)備的電磁影響。
伺服驅(qū)動系統(tǒng)(適用于永磁同步電機 / 無刷直流電機):
采用 “伺服驅(qū)動器 + 編碼器",編碼器分辨率達 17 位(131072 線),實時反饋電機轉(zhuǎn)速、位置信息,位置控制精度達 ±0.001mm;
支持 “位置控制"“速度控制"“扭矩控制" 三模式切換,例如:進行 “定振幅振動" 時采用位置控制模式,進行 “定加速度振動" 時采用扭矩控制模式,滿足不同試驗標(biāo)準(zhǔn)需求;
具備 “高速動態(tài)響應(yīng)" 特性,帶寬頻率達 500Hz,可快速響應(yīng)試驗參數(shù)變化(如頻率從 100Hz 切換至 1000Hz 時,響應(yīng)時間≤0.05s),確保振動波形平穩(wěn)過渡。
自適應(yīng)負(fù)載匹配算法:
實時檢測樣本質(zhì)量(通過電機電流、扭矩變化計算),自動調(diào)整電機輸出參數(shù),例如:當(dāng)樣本質(zhì)量從 50kg 增加至 100kg 時,系統(tǒng)自動電機推力 2 倍,保持振幅、加速度穩(wěn)定,無需人工重新設(shè)置;
針對 “柔性負(fù)載"(如線纜、薄膜部件),算法可補償負(fù)載彈性形變導(dǎo)致的振動衰減,確保樣本表面振動參數(shù)與設(shè)定值偏差≤±3%。
波形修正算法:
采用 “傅里葉分析 + PID 反饋修正",實時分析振動波形的諧波成分,對正弦波、隨機波、沖擊波進行動態(tài)修正,正弦波失真度≤3%,隨機波譜密度誤差≤±2dB;
支持 “用戶自定義波形" 導(dǎo)入(如實測道路振動波形),算法可自動擬合電機輸出曲線,還原真實振動場景,擬合精度達 95% 以上。
頻率掃描控制算法:
支持 “線性掃頻"“對數(shù)掃頻"“步進掃頻" 三種模式,掃頻速率可設(shè)置 0.1oct/min~10oct/min(oct 為倍頻程);
內(nèi)置 “共振點捕捉" 功能,在掃頻過程中自動識別樣本共振頻率(通過電機電流峰值判斷),并標(biāo)記共振點加速度、振幅數(shù)據(jù),便于客戶分析產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié),捕捉精度達 ±1Hz。
多參數(shù)聯(lián)動控制算法:
實現(xiàn) “頻率 - 振幅 - 加速度 - 時間" 多參數(shù)聯(lián)動,例如:設(shè)置 “10Hz~100Hz 掃頻,振幅從 0.1mm 線性增加至 1mm,持續(xù)時間 30min",系統(tǒng)自動同步調(diào)整電機輸出,無需分段設(shè)置;
支持與溫濕度箱、鹽霧箱等設(shè)備聯(lián)動控制,根據(jù)環(huán)境溫度、濕度變化自動補償電機參數(shù)(如高溫環(huán)境下降低電機額定功率 10%,避免過熱),滿足 “綜合環(huán)境振動試驗" 需求。
多維度實時監(jiān)測:
電機運行參數(shù)監(jiān)測:實時采集電機電流、電壓、轉(zhuǎn)速、扭矩、溫升數(shù)據(jù),采樣頻率達 100Hz,數(shù)據(jù)在控制面板實時顯示,支持導(dǎo)出 Excel 報表(含時間戳),便于試驗追溯;
振動參數(shù)監(jiān)測:通過振動傳感器(加速度傳感器、位移傳感器)實時監(jiān)測樣本表面振動加速度、振幅、頻率,與設(shè)定值對比,偏差超 ±5% 時自動報警。
多層級安全保護:
電機保護:具備過流保護(額定電流 1.5 倍時觸發(fā))、過壓保護(額定電壓 1.1 倍時觸發(fā))、過熱保護(溫升超 80K 時觸發(fā))、堵轉(zhuǎn)保護(轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值 50% 時觸發(fā)),觸發(fā)后電機立即降額運行或停機,同時記錄故障代碼;
樣本保護:設(shè)置 “振動參數(shù)上限閾值"(如加速度 500m/s2),當(dāng)監(jiān)測值超閾值時,系統(tǒng)先降低電機輸出,若 1s 內(nèi)仍未恢復(fù)則停機,避免樣本損壞;
設(shè)備整體保護:配備急停按鈕、過載保護器、漏電保護器,滿足 GB 5226.1-2019《機械電氣安全 機械電氣設(shè)備 第 1 部分:通用技術(shù)條件》要求,確保操作人員安全。
本地控制:
配備 10.1 英寸觸控屏,支持中文 / 英文界面切換,操作流程可視化(如 “新建試驗 - 設(shè)置參數(shù) - 啟動試驗 - 查看數(shù)據(jù)"),新手可在 30 分鐘內(nèi)掌握基礎(chǔ)操作;
內(nèi)置試驗標(biāo)準(zhǔn)庫(含 GB、IEC、MIL-STD、ISO 等 100 + 標(biāo)準(zhǔn)),用戶可直接調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),無需手動輸入,例如:調(diào)用 “MIL-STD-883H Method 2007.5" 時,系統(tǒng)自動設(shè)置頻率 10Hz~2000Hz、加速度 20m/s2。
遠程控制與數(shù)據(jù)管理:
支持接入客戶局域網(wǎng),通過手機 APP(支持 iOS/Android)或電腦端軟件遠程啟動 / 停止試驗、調(diào)整參數(shù)、查看實時數(shù)據(jù),距離無限制(需網(wǎng)絡(luò)通暢);
內(nèi)置云數(shù)據(jù)存儲功能,可存儲 10 萬組以上試驗數(shù)據(jù)(含電機參數(shù)、振動波形、樣本信息),支持按 “試驗日期"“樣本編號"“標(biāo)準(zhǔn)編號" 檢索,數(shù)據(jù)保留時間≥5 年,滿足質(zhì)量追溯需求;
具備 “遠程診斷" 功能,東莞皓天技術(shù)人員可通過遠程連接查看電機運行日志、故障代碼,快速定位問題(如電機溫升過高可能為散熱風(fēng)扇故障),維修響應(yīng)時間縮短至 2 小時內(nèi)。
定制化選型,適配全場景需求:
“電機 - 驅(qū)動 - 控制" 一體化定制服務(wù),根據(jù)客戶試驗標(biāo)準(zhǔn)(如 GB、IEC、MIL-STD)、樣本特性(負(fù)載、材質(zhì)、尺寸)、場地條件(電網(wǎng)電壓、空間大?。┲贫ㄟx型方案,例如:為寧德時代定制的 “動力電池振動試驗箱",適配 15kW 永磁同步電機,滿足 “10Hz~2000Hz、加速度 100m/s2" 的測試需求;
電機品牌可按需選擇(如松下、西門子、國產(chǎn)品牌),核心部件均通過 ISO 9001 認(rèn)證,確保質(zhì)量可靠,同時電機終身維護服務(wù)(保修期外僅收取零部件成本費)。
高精度控制,試驗數(shù)據(jù)可信:
振動參數(shù)控制精度達行業(yè)水平:頻率精度 ±0.1Hz,振幅精度 ±0.001mm,加速度精度 ±1m/s2,波形失真度≤3%,所有參數(shù)均可通過第三方計量機構(gòu)(如中國計量科學(xué)研究院)校準(zhǔn),試驗數(shù)據(jù)可作為產(chǎn)品認(rèn)證(CE、UL、CQC)、質(zhì)量仲裁的有效依據(jù);
自主研發(fā)的 HT-VibrationControl 系統(tǒng),通過國家軟件著作權(quán)認(rèn)證,算法更新迭代速度快(每季度更新 1 次),可通過遠程升級新增功能(如新增 “沖擊 - 振動復(fù)合試驗" 模式),延長設(shè)備使用壽命。
高穩(wěn)定性與低運維成本:
電機驅(qū)動系統(tǒng)采用 “模塊化設(shè)計",核心部件(如 IGBT、編碼器)可單獨更換,維修時間縮短至 2 小時內(nèi)(傳統(tǒng)設(shè)備需 1~2 天);
內(nèi)置 “電機健康診斷" 功能,通過分析電流諧波、溫升趨勢、轉(zhuǎn)速波動等數(shù)據(jù),預(yù)測電機故障(如軸承磨損、繞組老化),并推送維護建議,將突發(fā)故障發(fā)生率降低 90% 以上;
電機能耗比優(yōu)化:相較于傳統(tǒng)電機,東莞皓天選用的高效電機(能效等級 IE3)運行能耗降低 15%~20%,長期使用可顯著節(jié)省電費成本。
全合規(guī)性保障,滿足行業(yè)監(jiān)管要求:
設(shè)備整體符合 GB 19212.1-2016《電力變壓器、電源裝置和類似產(chǎn)品的安全 第 1 部分:通用要求和試驗》、EN 61010-1 等安全標(biāo)準(zhǔn),通過 CE、UL、CCC 認(rèn)證;
電機與控制系統(tǒng)均通過電磁兼容(EMC)測試,輻射騷擾≤54dBμV/m(30MHz~1GHz),傳導(dǎo)騷擾≤60dBμV(150kHz~30MHz),避免對實驗室其他精密設(shè)備造成干擾。
汽車行業(yè):為廣汽、比亞迪、長安汽車發(fā)動機部件(如缸體、曲軸)、車載電子(如中控屏、ADAS 傳感器)的振動測試,電機選型方案滿足 “10Hz~500Hz 掃頻、推力 10000N" 要求,模擬道路顛簸與發(fā)動機振動,幫助客戶發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)松動、焊點脫落等問題,確保零部件通過整車可靠性測試(10 年 / 20 萬公里);
電子電器行業(yè):為華為、小米、OPPO 智能手機
