​电磁振动台结构原理图 电磁振动台的振动试验教程

电磁振动台结构原理图  电磁振动台的振动试验教程

电磁振动台主要由电磁铁、弹簧支座和振动台三部分组成。当电磁铁通电时，会产生磁场，将振动台吸附在电磁铁上，随着电磁铁的振动而产生跟随振动。同时，振动台与弹簧支座相连，产生弹性支撑作用，使振动台能够在给定的频率范围内做简谐振动。电磁振动台广泛应用于精密制造、模拟地震等领域。

一：电磁振动台结构原理图

电磁振动器由振动体、共振弹簧、电磁铁、机座等部件组成。铁芯和衔铁分别固定在机座和振动体上，振动体等部件构成质点M1、机座等部件构成质点M2。M1和M2由弹性系统联系在一起。由于机座紧固在料仓壁上，这样就构成了单质点定向强迫振动系统。根据机械振动的共振原理，电磁铁的激振频率为W，弹性系统自振频率为W0，使其比值W/W0＝0.9左右，处于低临界状态下共振。

电磁振动器的控制原理为半波整流。电磁线圈由交流电经二极管整流供电。当线路接通后，正半周脉动直流电压加在电磁线圈上，由电磁铁的作用，在振动体和机座之间产生脉冲电磁力，振动体被吸引，此时弹性系统贮存势能，在负半周二极管不导通，电磁力消失，借助弹性系统贮存的势能，使振动体向相反的方向振动。这样周而复始，振动体便以交流电的频率往复振动。  

振动体的周期性高频振动，通过冲击块传递给料仓壁。仓壁的周期性振动，一方面使物料与仓壁脱离接触，另一方面使物料受交变速度和加速度的影响，处于不稳定状态，从而有效地克服物料的内摩擦力和聚焦力。使物料从料仓口顺利地排出。

其工作原理图如下：

参考资料：https://www.baidu.com/s?wd=电磁振动器原理&rsv_spt=1&rsv_iqid=0xd9240f1400020c46&issp=1&f=8&rsv_bp=1&rsv_idx=2&ie=utf-8&rqlang=cn&tn=baiduhome_pg&rsv_enter=1&oq=%25E7%2594%25B5%25E7%25A3%2581%25E6%258C%25AF%25E5%258A%25A8%25E5%2599%25A8%25E5%258E%259F%25E7%2590%2586%25E5%259B%25BE&rsv_t=610axvxEH%2Blo3yKd2yvM7lIwyzlgqCg%2BYDDK2vNEP5AhULGc3Xj%2B6BJLvPGSLO3Fr7uG&rsv_pq=fe925b7400002bd9&inputT=1375&rsv_sug3=351&rsv_sug1=231&rsv_sug7=100&bs=电磁振动器原理图

就是我们在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯就被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强，通常将铁芯制成蹄形。但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反，一边顺时针，另一边必须逆时针。如果绕向相同，两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消，使铁芯不显磁性。另外，电磁铁的铁芯用软铁制做，而不能用钢制做。否则钢一旦被磁化后，将长期保持磁性而不能退磁，则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制，而失去电磁铁应有的优点

二：电磁振动台的工作原理

是铁片。  振动盘电磁线圈在工作中的，斜面受电磁吸力会微小的上下振幅，调整振动盘的工作频率以及间隙就可实现顺利工作。振动电磁铁原理：利用了电磁铁产生交变磁场，振动部分是一个铁片悬浮在电磁铁前方，信号经过电磁铁的时候会使电磁铁 磁场变化，从而使铁片振动发声。

调节铁片和电线圈之间的距离从而影响的它 振动的频率。

交流电压实电磁铁产生磁场，由于频率很高，所以产生的磁力也是瞬间变化底盘的下面有3-6组一定角度 的弹簧片 ，当电磁铁同交流电瞬间产生磁场，弹簧片受压，当电压正选波变化的时候，弹簧片弹回来，就产生了力，料斗下面有个脉冲电磁铁，可以使料斗垂直方向振动，由于弹簧的作用，同时还使料斗绕其垂直轴做扭摆振动。

料斗内零件，由于受到这种振动，而沿螺旋轨道上升，直到送到出料口。

用振动变压器，顶起三个成80度的支架就可，非常简单（下定态.上旋态）来装配，再装个调速开关，就可旋转起来，注意三个支架角度和放的位置.等分要准，变压器盖子的间隙大小会影响震动的力道，买把大概二三十元剪头发的电剪，看看原理也可参考一下。

三：电磁振动台的说明书

同济大学新能源汽车工程中心的研究人员左曙光、黄荣奎、冯朝阳、胡坤，在2019年第21期《电工技术学报》上撰文，在二维平面直角坐标系内建立电动振动台的精确子域解析模型，求解区域划分为励磁线圈区域、驱动线圈区域和气隙区域，并采用基于傅里叶理论的通用公式给出各子域的磁感应强度通解，通过各子域之间的边界条件确定通解中的未知系数，从而实现电动振动台的磁场解析。

以某一大型电动振动台为例，将气隙磁通密度解析计算结果与二维有限元结果相比较，验证了解析模型的准确性。最后，在静态磁场解析结果基础上，考虑驱动线圈位移变化，利用电磁力求解公式计算得出驱动线圈随位移变化的非线性分布的电磁力。通过分析得出，负载磁场对原励磁磁场的影响使得气隙中磁通密度分布的不均匀性加剧，从而导致驱动线圈在运动过程中受到非线性的电磁力。

各种零部件在工作过程中受到多种振动环境的影响，从而影响零部件的可靠性和使用寿命。为了更好地保证零部件的质量，在零部件研发过程中需要用振动设备来模拟现实的振动环境，进行环境试验。作为目前市场上运用最广泛的振动设备，电动振动台的工作频率范围宽，约为0.002～20kHz，还具有动态范围宽，易于实现自动和手动控制，产生很大的加速度等优点。

然而，电动振动台内部是一个非线性系统，这些非线性因素会导致振动台加速度输出波形出现谐波失真的现象。因此，从电动振动台的工作原理出发，研究其内部的电磁非线性

电动振动台工作机理分析 *** 有三种：有限元法、试验法以及解析法。目前，国内外学者的主要研究 *** 是有限元法和试验法。

有学者建立了电动振动台的电磁和结构有限元模型，仿真发现，气隙中磁通密度分布具有不均匀性，但没有进一步分析磁通密度不均匀性的

等效磁路法和磁势乘磁导法，需要对磁路进行等效处理，例如磁感线长度、磁阻等，这些等效虽然会给解析过程带来很多简化和方便，但是也造成解析结果不够准确。精确子域法对于磁场解析问题求解精度高。

有学者对于特定边界条件采用分离变量法对拉普拉斯方程或者泊松方程进行求解，这种 *** 求解结果准确，但是求解过程复杂，而且没有统一的公式来解决同一类问题，缺乏灵活性和通用性。有学者提出一种基于傅里叶理论的通用公式法求解拉普拉斯方程或者泊松方程，该 *** 不仅求解精度高，并且具有普遍适用性。精确子域法目前普遍应用在电机电磁场的求解中，且求解的都是静态磁场，该 *** 应用在电动振动台模型中需要考虑振动台实际磁路结构的非对称性，以及上下直线运动过程中动态电磁力分布的非周期性及非线性。

为了对电动振动台电磁工作机理进行研究，本文首先采用解析法，建立了电动振动台精确子域解析模型，利用基于傅里叶理论的通用公式法求解每个区域的拉普拉斯方程或者泊松方程，并利用有限元仿真结果对解析结果进行验证。最后，通过考虑驱动线圈的位置变化，计算出随驱动线圈位移改变而变化的非线性电磁力，且通过励磁磁场和负载磁场间的相互作用规律对非线性电磁力产生机理进行分析。

图1 电动振动台结构

结论

本文首先建立了电动振动台解析模型，采用基于傅里叶理论的通用公式法对方程进行求解，进而将解析计算结果和有限元仿真结果进行对比，验证了解析的准确性；并利用解析结果引入了驱动线圈位置变化，进一步计算得出随位置变化的非线性电磁力分布规律，并对非线性电磁力的

通过上述研究，可以得出以下结论：

1）建立电动振动台精确子域解析模型，磁通密度解析计算结果和有限元结果较吻合，最大误差不超过1.5%，证明本文建立的精确子域模型有效。2）基于傅里叶理论的通用公式法求解子区域的泊松方程或者拉普拉斯方程，该 *** 不仅具有求解方便的优点，且具有通用性和普遍适用性。3）在精确子域法的基础上，考虑了驱动线圈位移变化，计算了随位置变化的非线性电磁力及力系数。并分析得出，由于负载磁场对原励磁磁场的影响加剧了气隙中磁场分布的不均匀性，从而导致了电磁力呈现一定程度的非线性，且负载越大，电磁力非线性越强，在满载工况下，力系数波动率高达15%，因此，由此引发的电磁力非线性必须引起足够的关注。