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在高頻段(通常指 1000Hz 以上)振動(dòng)測(cè)試場(chǎng)景中,能耗轉(zhuǎn)化率直接關(guān)系到設(shè)備運(yùn)行效率與使用成本。相比傳統(tǒng)電動(dòng)振動(dòng)臺(tái),高頻電磁振動(dòng)臺(tái)憑借獨(dú)特的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與能量傳遞機(jī)制,在高頻段展現(xiàn)出更高的能耗轉(zhuǎn)化率 —— 這一優(yōu)勢(shì)源于兩者核心結(jié)構(gòu)與工作原理的本質(zhì)差異,也是高頻電磁振動(dòng)臺(tái)成為高頻測(cè)試主流設(shè)備的重要原因之一。
從驅(qū)動(dòng)原理與能量損耗的根本差異來(lái)看,高頻電磁振動(dòng)臺(tái)的能量浪費(fèi)遠(yuǎn)低于電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)。電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)采用 “電機(jī) - 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)" 驅(qū)動(dòng)模式,需通過(guò)齒輪、皮帶等機(jī)械部件將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為臺(tái)面的直線(xiàn)振動(dòng) —— 在高頻段,機(jī)械傳動(dòng)部件的摩擦損耗、慣性損耗會(huì)急劇增加:一方面,齒輪嚙合處的摩擦隨轉(zhuǎn)速升高呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),部分電能被轉(zhuǎn)化為熱能消耗;另一方面,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的慣性質(zhì)量較大,高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)中需額外消耗電能克服慣性,導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)化率大幅下降,通常電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)在高頻段的能耗轉(zhuǎn)化率不足 30%。而高頻電磁振動(dòng)臺(tái)采用無(wú)接觸式電磁驅(qū)動(dòng),通過(guò)電磁線(xiàn)圈與永磁體之間的磁場(chǎng)力直接推動(dòng)臺(tái)面運(yùn)動(dòng),無(wú)需機(jī)械傳動(dòng)部件 —— 這種設(shè)計(jì)從根源上消除了摩擦損耗,且電磁驅(qū)動(dòng)組件的慣性質(zhì)量?jī)H為電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 1/10-1/5,高頻段克服慣性的能量消耗顯著降低,其能耗轉(zhuǎn)化率可穩(wěn)定維持在 60% 以上,部分機(jī)型甚至可達(dá) 80%,遠(yuǎn)高于電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)。
此外,動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度與能量調(diào)節(jié)效率的差異,也讓高頻電磁振動(dòng)臺(tái)在高頻段更節(jié)能。高頻測(cè)試中,振動(dòng)參數(shù)(如振幅、頻率)需根據(jù)測(cè)試需求動(dòng)態(tài)調(diào)整,電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)因機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的響應(yīng)滯后(通常滯后時(shí)間超過(guò) 100ms),調(diào)整過(guò)程中需持續(xù)輸出多余能量以補(bǔ)償滯后誤差,造成額外能耗。而高頻電磁振動(dòng)臺(tái)通過(guò)伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)線(xiàn)圈電流,動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間可縮短至 10ms 以?xún)?nèi),能精準(zhǔn)匹配測(cè)試參數(shù)的變化,避免能量浪費(fèi)。例如在高頻段的掃頻測(cè)試中,高頻電磁振動(dòng)臺(tái)可根據(jù)掃頻曲線(xiàn)實(shí)時(shí)優(yōu)化電流輸出,電能僅用于維持目標(biāo)振動(dòng)狀態(tài);而電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)因響應(yīng)滯后,需頻繁調(diào)整電機(jī)功率,部分電能被用于修正參數(shù)偏差,能耗轉(zhuǎn)化率進(jìn)一步降低。