電磁振動(dòng)控制設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

劉俊娟 儲(chǔ)健

摘 要：電磁振動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域，電磁振動(dòng)系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜的外界環(huán)境，工作安全可靠，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，通用性較好，目前電磁振動(dòng)在給料機(jī)領(lǐng)域中應(yīng)用技術(shù)較成熟，其他的優(yōu)化控制的電磁振動(dòng)系統(tǒng)也出入不斷深化的階段，本文全面而系統(tǒng)的分析了電磁振動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：電磁振動(dòng) 控制 現(xiàn)狀分析

中圖分類號(hào)：TB535 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（a）-0169-01

近時(shí)期，一種新型的電磁振動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)中，電磁振動(dòng)機(jī)器能夠適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，因此，電磁振動(dòng)廣泛適用于國(guó)防建設(shè)、通訊、汽車電子、航空航天等行業(yè)，電磁振動(dòng)設(shè)備可用于發(fā)現(xiàn)早期故障，能夠較好的模擬實(shí)際工況，電磁振動(dòng)設(shè)備應(yīng)用面廣，適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性高，控制設(shè)備簡(jiǎn)單易操作，性能穩(wěn)定，電磁振動(dòng)控制廣泛應(yīng)用給料機(jī)，用電磁振動(dòng)控制的給料機(jī)設(shè)計(jì)制造體積小，工作噪聲低，控制電路數(shù)字化控制與顯式頻率采用PID控制，對(duì)電振機(jī)控制系統(tǒng)也有用開環(huán)控制的，現(xiàn)行的電振機(jī)采用自適應(yīng)控制以提高控制精度。通常情況下，振動(dòng)一般是有害的或者是不必要的，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該避免此類問題的發(fā)生，盡量減小振動(dòng)。常見的電磁振動(dòng)給料機(jī)構(gòu)而言，該機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)供料，相比人工送上料機(jī)構(gòu)而言，具有效率高、整定性能好、工作自動(dòng)化程度高、并且性能可靠性等優(yōu)點(diǎn)。電磁振動(dòng)給料機(jī)構(gòu)通用性較好，能夠適應(yīng)高溫低溫等環(huán)境，因此，電磁振動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、鐘表原件的自動(dòng)加工和裝配等工藝上，本文全面而系統(tǒng)的分析電磁振動(dòng)控制設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，以電磁振動(dòng)給料機(jī)為主要研究對(duì)象，進(jìn)而進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)業(yè)以及技術(shù)發(fā)展分析。

1 電磁振動(dòng)應(yīng)用現(xiàn)狀

機(jī)械是大生產(chǎn)背景下的支柱，作為現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展的基礎(chǔ)，其自動(dòng)化程度以及工作穩(wěn)定性和可靠性影響著工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，電磁振動(dòng)系統(tǒng)引入機(jī)械結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的產(chǎn)業(yè)服務(wù)，現(xiàn)行的傳統(tǒng)的電磁振動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)、基于直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)的多通道電磁振動(dòng)臺(tái)控制器、基于脈沖電源驅(qū)動(dòng)下的電磁振動(dòng)控制系統(tǒng)等。現(xiàn)行的電磁式振動(dòng)系統(tǒng)分為電磁式振動(dòng)和電動(dòng)式振動(dòng)系統(tǒng)，電磁式振動(dòng)系統(tǒng)主要由電磁鐵芯、電磁線圈、銜鐵和彈簧等組成，電磁鐵芯常常與機(jī)體，即槽體，相固結(jié)在一起，鐵芯與繞線線圈固定在一起，形成永磁環(huán)；而對(duì)于電動(dòng)式振動(dòng)控制系統(tǒng)，直接由直流電磁激磁線圈、中心部位磁極、以及可動(dòng)線圈組成，電動(dòng)式振動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但是輸出功率較小，帶動(dòng)同等負(fù)載的情況下，電動(dòng)式振動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)要比電磁式振動(dòng)系統(tǒng)大好幾倍，可能幾十倍，電動(dòng)式振動(dòng)控制系統(tǒng)采用直流電激磁線圈，電動(dòng)式振動(dòng)器廣泛的應(yīng)用與電磁振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)中，電磁式振動(dòng)控制臺(tái)則廣泛的應(yīng)用與實(shí)際生產(chǎn)中。

電磁振動(dòng)機(jī)械按照電磁激振力以及發(fā)展階段主要分為以下幾類情形：對(duì)于交流激磁線圈的電磁振動(dòng)機(jī)而言，電磁鐵鐵芯漏磁很小，振動(dòng)控制系統(tǒng)中電路中電阻較小，主要為諧波形式的線性電振機(jī)，因此，分為半波整流電振機(jī)、全波整流電振機(jī)等；對(duì)于可控性半波整流電振機(jī)而言，電磁力采用非諧波波形的線性電動(dòng)機(jī)，電磁振動(dòng)系統(tǒng)中漏磁較小，電路中的電阻阻值必須考慮，形成半波整流電振機(jī)，因此，也被稱為半波整流或可控半波整流的降頻電磁振動(dòng)機(jī)。對(duì)于非線性電磁振動(dòng)機(jī)器而言，電磁力表現(xiàn)形式為擬線性或者為非線性狀態(tài)，使得電振機(jī)響應(yīng)速度為非線性振動(dòng)，其中漏磁不能忽略，控制系統(tǒng)輸出響應(yīng)通過電感來(lái)進(jìn)行調(diào)整，因此，也被稱為電感式非線性電磁振動(dòng)機(jī)。對(duì)于壓縮橡膠彈簧電振機(jī)本身而言，電磁振動(dòng)系統(tǒng)表示為非線性特性，電磁力此時(shí)為彈性負(fù)載力，彈性力分為擬線性和非線性特性力，電振機(jī)包括剪切橡膠彈簧電振機(jī)以及壓縮橡膠彈簧電振機(jī)和兩側(cè)受壓的半彈簧電振機(jī)。對(duì)于帶有沖擊作用的電振機(jī)本身而言，電磁振動(dòng)機(jī)系統(tǒng)采用沖擊振動(dòng)遠(yuǎn)離進(jìn)行工作，現(xiàn)有的主要有沖擊式電磁振動(dòng)落砂機(jī)等。各種電磁振動(dòng)機(jī)依據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合采用不同的電磁控制方式，控制方式多體現(xiàn)在電磁力的控制上，現(xiàn)行應(yīng)用較成熟的成品數(shù)電磁振動(dòng)給料機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)電磁振動(dòng)下的物料輸送的自動(dòng)化，設(shè)備的精巧化以及成本低廉，使得相比較于傳統(tǒng)的上料機(jī)構(gòu)，設(shè)備簡(jiǎn)單可靠，穩(wěn)定性高，自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。

就電磁振動(dòng)給料機(jī)而言，該設(shè)備采用交流電磁激磁線圈，采用交流電形式，設(shè)備可以很小，或者采用半波整流供電，振動(dòng)頻率可以達(dá)到每分鐘三千多次；電磁振動(dòng)給料機(jī)構(gòu)具有體積小、重量較輕、噪音低、穩(wěn)定性高、性能可靠、節(jié)能高效等一些列優(yōu)點(diǎn)，電磁振動(dòng)輸送機(jī)能夠?qū)㈩w粒狀及粉末物料由料倉(cāng)均勻連續(xù)的送入到收料裝置中，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的快速響應(yīng)等，電磁振動(dòng)機(jī)構(gòu)采用機(jī)械振動(dòng)力學(xué)相關(guān)原理，實(shí)行相關(guān)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)性能，能夠在低臨界狀態(tài)下，通過亞共振狀態(tài)進(jìn)行機(jī)構(gòu)控制，從而很大程度上減小了能量的耗散。在國(guó)內(nèi)，電磁振動(dòng)給料機(jī)構(gòu)，一般采用控制系統(tǒng)輸出振幅來(lái)實(shí)現(xiàn)給料量，使用皮帶運(yùn)輸物料，振動(dòng)方法采用可控硅整流器調(diào)節(jié)振幅，簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，部分企業(yè)采用電子秤或者核子秤進(jìn)行物料的稱重，通過開環(huán)控制以及普通的PID比例積分微分控制器進(jìn)行控制，達(dá)到給料機(jī)構(gòu)的定量輸出。電磁振動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)多采用不同的電磁力控制形式，不同的控制方式，對(duì)物料重量方面的自動(dòng)化控制等方面著手，現(xiàn)行的電磁振動(dòng)機(jī)較好的適應(yīng)當(dāng)前國(guó)內(nèi)工業(yè)發(fā)展需要。

2 結(jié)語(yǔ)

本文全面而系統(tǒng)的分析電磁振動(dòng)控制設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，電磁振動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，一方面是電磁振動(dòng)系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性、快捷性；一方面是電磁振動(dòng)系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜的外界環(huán)境，工作安全可靠，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，通用性較好，目前電磁振動(dòng)在給料機(jī)領(lǐng)域中應(yīng)用技術(shù)較成熟，其他的優(yōu)化控制的電磁振動(dòng)系統(tǒng)也出入不斷深化的階段，電磁振動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在國(guó)防建設(shè)、汽車電子、航空航天等行業(yè)，傳統(tǒng)的電磁振動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)不能滿足日益化生產(chǎn)的需要，傳統(tǒng)的振動(dòng)機(jī)動(dòng)力耗散巨大，設(shè)備笨重，難以達(dá)到自動(dòng)化程度的目的，基于直接數(shù)字頻率合成技術(shù)的多通道電磁振動(dòng)臺(tái)控制器以及基于脈沖電源驅(qū)動(dòng)下的電磁振動(dòng)控制系統(tǒng)等逐漸的取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，電磁振動(dòng)設(shè)備可用于發(fā)現(xiàn)早期故障，能夠較好的模擬實(shí)際工況，電磁振動(dòng)設(shè)備應(yīng)用面廣，適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性高，控制設(shè)備簡(jiǎn)單易操作，性能穩(wěn)定，電磁振動(dòng)控制廣泛應(yīng)用給料機(jī)。電磁振動(dòng)給料機(jī)從20世紀(jì)60年代至今，通過響應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)以及設(shè)備的更新，現(xiàn)已高效的應(yīng)用在工業(yè)給料、送料、傳動(dòng)系統(tǒng)控制方面，電磁振動(dòng)給料機(jī)構(gòu)通用性較好，能夠適應(yīng)高溫低溫等環(huán)境，電磁振動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展前景不容忽視。

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