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技術(shù)文章 / article
從電磁驅(qū)動(dòng)組件來看,高頻電磁振動(dòng)臺(tái)的設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào) “高頻響應(yīng)" 與 “輕量化"。高頻電磁振動(dòng)臺(tái)的電磁線圈采用細(xì)徑漆包線密繞工藝,線圈匝數(shù)更少(通常僅為低頻臺(tái)的 1/5-1/3),且線圈骨架選用鈦合金等輕質(zhì)高強(qiáng)度材料 —— 這種設(shè)計(jì)可大幅降低線圈的慣性質(zhì)量,使其能在高頻下快速響應(yīng)電流變化,避免因慣性過大導(dǎo)致的振動(dòng)滯后。同時(shí),高頻電磁振動(dòng)臺(tái)的磁路系統(tǒng)采用高導(dǎo)磁率的釹鐵硼永磁體,磁隙設(shè)計(jì)更窄(通常小于 1mm),可增強(qiáng)磁場強(qiáng)度,確保在高頻小振幅輸出時(shí)仍能提供足夠的驅(qū)動(dòng)力。而低頻電磁振動(dòng)臺(tái)的電磁線圈匝數(shù)更多、線徑更粗,線圈骨架多為鑄鐵材質(zhì),磁隙較寬(2-5mm)—— 其設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于提升低頻大振幅下的驅(qū)動(dòng)力矩,而非高頻響應(yīng)速度,若將低頻臺(tái)的驅(qū)動(dòng)組件用于高頻場景,會(huì)因慣性過大導(dǎo)致振幅失真,甚至引發(fā)線圈過熱燒毀。
振動(dòng)臺(tái)面與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的差異,是高頻電磁振動(dòng)臺(tái)適配高頻場景的另一關(guān)鍵。高頻電磁振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面采用超薄航空級(jí)鋁合金或碳纖維復(fù)合材料,厚度通常僅為 5-10mm,且臺(tái)面面積較?。ǘ酁?300mm×300mm 以內(nèi))—— 這種 “輕薄小" 的設(shè)計(jì)可限度降低臺(tái)面的固有頻率(高頻臺(tái)臺(tái)面固有頻率需高于測試頻率的 1.5 倍以上,通常超過 10000Hz),避免臺(tái)面自身共振對高頻振動(dòng)輸出的干擾。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)方面,高頻電磁振動(dòng)臺(tái)采用柔性鉸鏈或空氣彈簧導(dǎo)向,無機(jī)械摩擦且導(dǎo)向剛度低,可允許臺(tái)面在高頻下做微小振幅的快速往復(fù)運(yùn)動(dòng),同時(shí)有效抑制橫向振動(dòng)(橫向振動(dòng)誤差控制在 5% 以內(nèi))。而低頻電磁振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)面多為厚壁鑄鐵材質(zhì),面積可達(dá) 1000mm×1000mm 以上,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)多為滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承 —— 其設(shè)計(jì)目的是支撐低頻大振幅(可達(dá) 50mm 以上)下的重型負(fù)載(可承載數(shù)百公斤),但機(jī)械摩擦較大,若用于高頻場景,會(huì)因摩擦阻力導(dǎo)致振動(dòng)衰減,且軸承磨損速度會(huì)大幅加快,嚴(yán)重影響設(shè)備壽命。